ArchivDeutsches Ärzteblatt41/2021Kontroverse über Nahrungsenergieträger: Kalorien versus Kohlenhydrate

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Kontroverse über Nahrungsenergieträger: Kalorien versus Kohlenhydrate

Hollstein, Tim

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Ein internationales Team aus Stoffwechselforschern stellt infrage, dass Übergewicht die simple Folge von zu vielen aufgenommenen Kalorien sei. Sie bieten aktuelle Evidenz für die nicht ganz neue These, wonach der Zucker der Hauptschuldige ist, wenn Menschen an Gewicht zulegen.

Zwei Drittel der Männer und die Hälfte der Frauen in Deutschland sind übergewichtig (1). Rund 20 Millionen Menschen hierzulande leiden sogar unter Fettleibigkeit – ein wichtiger Risikofaktor für Herz-Kreislauf-Erkrankungen, Diabetes und Krebs. Auch weltweit nimmt das Problem immer „größere Ausmaße“ an (2). Dabei scheint die Lösung so einfach: weniger essen, mehr bewegen.

Dies spiegelt jedenfalls die aktuelle Lehrmeinung wider, nach der Übergewicht die schlichte Folge eines Ungleichgewichts zwischen Energieaufnahme und Energieverbrauch ist (Abbildung 1). Nach diesem Modell ist es unerheblich, woher die Kalorien stammen – Zucker, Fett, Protein, zu viel ist zu viel. Die Übeltäter scheinen so schnell identifiziert: hochverarbeitete, kaloriendichte Nahrung in Kombination mit alltäglichen „Bewegungs-Vermeidungs-Strategien“ wie Autofahren, den Aufzug nehmen und neuerdings auch den E-Roller nutzen.

Energiebalance halten – egal mit welchen Kalorien
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Energiebalance halten – egal mit welchen Kalorien

Trotz vielfältiger nationaler und internationaler Bemühungen, die auf dem Modell des Energiegleichgewichts aufbauen, ist es bisher nicht gelungen, der Adipositas-Pandemie etwas entgegenzusetzen. Stattdessen steigt die Zahl übergewichtiger Menschen unaufhaltsam an (2). Ist unser Verständnis vom Übergewicht falsch?

Ein international renommiertes Forscherteam um Prof. Dr. med. David Ludwig, Kinderarzt und Stoffwechselforscher an der Harvard Universität in den USA, zweifelt an der aktuellen Lehrmeinung. Ludwigs Ansicht nach liegt die Ursache von Übergewicht nicht im Ungleichgewicht zwischen Energieaufnahme und -verbrauch. Wir seien daher auch nicht selbst schuld am Übergewicht. Vielmehr sei dieses Ungleichgewicht die Folge einer hormonellen Dysregulation, die durch die übermäßige Aufnahme von Kohlenhydraten ausgelöst werde, die heutzutage in vielen Lebensmitteln versteckt sind – so die These der Forschergruppe aus Harvard in ihrer jüngsten Publikation (3).

Im Fokus steht das Hormon Insulin. Es wird ausgeschüttet, wenn wir zuckerhaltige Speisen verzehren und schleust den Zucker aus dem Blut in unsere Körperzellen – vorzugsweise in Muskeln, Leber und Fettgewebe. Dabei gilt: Je mehr Zucker wir aufnehmen, desto mehr Insulin wird freigesetzt. Ludwig zufolge stößt dieses System bei unserem heutigen Zuckerkonsum an seine Grenzen.

Körper im Energiesparmodus

Denn ab einem bestimmten Punkt wird so viel Insulin freigesetzt, dass es seine Aufgabe übererfüllt: Es schleust derart viel Zucker in die Körperzellen ein, dass der Blutzuckerspiegel unter sein normales Maß abfällt. Weiterhin sinken freie Fettsäuren und Ketonkörper im Blut ab. Es entsteht eine relative Unterversorgung mit Nährstoffen. „Dadurch wird dem Gehirn fälschlicherweise signalisiert, dass die Energiereserven des Körpers aufgebraucht sind“, so Ludwig. „Um uns vor dem Verhungern zu schützen, schaltet der Körper in einen Energiesparmodus.“ Wir wollen uns weniger bewegen und werden wieder hungrig, vorzugsweise auf Lebensmittel mit viel Zucker (Abbildung 2).

Die gefährlichen und die weniger gefährlichen Kalorien
Grafik 2
Die gefährlichen und die weniger gefährlichen Kalorien

Ein Teufelskreis beginnt, der zur Folge hat, dass wir zu viel Nahrung aufnehmen. Dabei tut das Insulin sein Übriges: Es aktiviert die Fettzellen, vermehrt Zucker in Fett umzuwandeln und zu speichern. Gleichzeitig hemmt es die Fettverbrennung. Das Resultat: Wir werden dick und bleiben trotzdem hungrig.

Bei genauerer Betrachtung streitet Ludwig also nicht ab, dass Übergewicht durch Überernährung ausgelöst wird. Er sieht sie nur nicht als kausal für Übergewicht an, sondern als Folge einer Hyperinsulinämie, ausgelöst durch den übermäßigen Konsum zuckerhaltiger Nahrung. Ludwig vergleicht sein Kohlenhydrat-Insulin-Modell mit der Fieberreaktion: „Ein positives „Temperaturgleichgewicht“ ist notwendig für die Entwicklung eines Fiebers. Aber es ist nicht der ursächliche Faktor, sondern die Folge einer zugrunde liegenden hormonellen Reaktion. Daher würde auch eine kalte Dusche – analog zur Kalorienreduktion – das Fieber nur kurzfristig, aber nicht langfristig senken“, so der Stoffwechselforscher.

lnsulin als Adipositastreiber

Dass Insulin eine gewichtige Rolle in der Entwicklung von Adipositas spielt, ist nicht neu (4). Als Medikament bei Typ-2-Diabetikern eingesetzt, fördert es zwangsläufig die Entwicklung von Übergewicht. Fehlt es dagegen, wie im Falle eines Typ-1-Diabetes, verlieren die Patienten Gewicht, obwohl sie ausreichend Nahrung zu sich nehmen.

Ludwig führt in dem aktuell veröffentlichten Review einige Belege für seine Theorie auf (3). So zum Beispiel auch eine 2018 publizierte Interventionsstudie (5): Rund 150 übergewichtige Probanden durchliefen zuerst eine strenge Diät, in der sie ihr Gewicht um circa 12 % reduzierten. Danach folgte eine Gewichtserhaltungsphase, in der die Probanden in 3 Gruppen eingeteilt wurden. Jede Gruppe erhielt unterschiedlich viel Kohlenhydrate.

Es zeigte sich, dass die Gruppe, die am wenigsten Kohlenhydrate zu sich nahm, ihren Energieverbrauch erhöhen konnte. Die Wissenschaftler folgerten daraus, dass eine Low-Carb-Ernährung besser dazu geeignet sei, das Gewicht nach einer Diät zu halten, da der Energieverbrauch höher ist. Auch ein kürzlich veröffentlichtes Paper einer anderen Arbeitsgruppe unterstützt Ludwigs These. Es zeigt, dass je stärker der Blutzuckerspiegel nach einer Mahlzeit infolge der Insulinausschüttung absank, desto hungriger fühlten sich die Probanden im Anschluss wieder (6).

Ludwig weist zudem auf die DIRECT-Studie hin, in der eine Low-Carb-Diät zu einem langfristig stärkeren Gewichtsverlust führte als eine Low-Fat-Diät (13). Andere Studien fanden jedoch keinen Unterschied zwischen beiden Diätformen (14, 15). Ludwig sieht diese Paper jedoch kritisch, da zumindest in einer dieser Studien viele Probanden nach kurzer Zeit abgesprungen sind und die Ergebnisse daher schlecht verwertbar seien. Einen abschließenden Beweis, ob Ludwigs Theorie korrekt ist, gibt es derzeit nicht.

Entsprechend ist das Kohlenhydrat-Insulin-Modell auch in der Wissenschaftswelt nicht unumstritten. Ein Forscherteam um den Wissenschaftler Dr. Kevin Hall von den National Institutes of Health in den USA hat in mehreren Arbeiten die Validität der Studien von Ludwig und seinen Co-Autoren infrage gestellt (7, 8, 9, 10). Weiterhin veröffentlichte Hall vor Kurzem im Journal Nature Medicine eine eigene Interventionsstudie, in der er keinen Effekt einer Low-Carb-Diät auf das Hungergefühl nachweisen konnte (11). Für ein Interview stand Hall jedoch nicht zur Verfügung.

Ludwig entgegnet, dass diese und andere Studien irreführend seien. „Sie waren einfach zu kurz. Denn sie berücksichtigen nicht, dass es mindestens 2 bis 3 Wochen dauert, bis sich der Stoffwechsel auf eine Low-Carb-Diät eingestellt hat.“ Ludwig berichtet von einer eigenen Metaanalyse, in der er zeigt, dass eine Low-Carb-Diät erst nach 2 Wochen ihre Wirkung entfaltet (12).

Angenommen, Ludwigs Modell ist korrekt, wer profitiert dann von einer Low-Carb Diät? Bekannt ist, dass Menschen sehr unterschiedlich auf Kohlenhydrate in der Ernährung reagieren. So konnte eine Studie zeigen, dass einige Probanden nach einer kontrollierten 6-wöchigen Überernährung mit einer High-Carb-Diät nur wenig Gewicht zunahmen, während andere Probanden mehr als doppelt so viel Gewicht zulegten – bei gleicher körperlicher Aktivität und identischen Mahlzeiten (16). Ludwig dazu: „Einige Studien weisen darauf hin, dass Individuen mit starker Insulinsekretion oder anderweitig gestörter Glukosehomöostase besonders anfällig für eine Gewichtszunahme unter einer High-Carb-Diät sind.“ Jeder Mensch reagiert also unterschiedlich auf Kohlenhydrate in der Ernährung. Wer nun zu welchem Stoffwechseltyp gehört, muss aber noch weiter erforscht werden.

Festzustellen bleibt: Es ist nicht abschließend geklärt, welche Theorie im Streit um die Ursache für unser heutiges Übergewichtsproblem das Rennen macht. „Wir brauchen neue exzellente Studien, um der Sache weiter auf den Grund zu gehen“, so Ludwig. Das sieht Hall in einer seiner Arbeiten genauso (10).

Wahrscheinlich liegt die Antwort in der Mitte: Wir können selbst etwas tun und sind unseren hormonellen Kapriolen nicht schutzlos ausgeliefert. Der Verzicht auf hochverarbeitete Nahrungsmittel mit vielen Kalorien aus kurzkettigen Kohlenhydraten – Süßigkeiten, Snacks, Softdrinks – entspricht den Empfehlungen beider Modelle und trägt in jedem Fall zu einer Gewichtsreduktion bei. (17, 18). Dr. med Tim Hollstein

Literatur im Internet:
www.aerzteblatt.de/lit4121
oder über QR-Code.

1.
Schienkiewitz A, Mensink GB, Kuhnert R, et al.: Übergewicht und Adipositas bei Erwachsenen in Deutschland. Journal of Health Monitoring 2017; 2 (2).
2.
Abarca-Gómez L, Abdeen ZA, Hamid ZA, et al.: Worldwide trends in body-mass index, underweight, overweight, and obesity from 1975 to 2016: a pooled analysis of 2416 population-based measurement studies in 128·9 million children, adolescents, and adults. The Lancet 2017; 390 (10113): 2627–42 CrossRef
3.
Ludwig DS, Aronne LJ, Astrup A, et al.: The carbohydrate-insulin model: a physiological perspective on the obesity pandemic. The American Journal of Clinical Nutrition 2021 CrossRef MEDLINE
4.
Kahn BB, Flier JS: Obesity and insulin resistance. Journal of Clinical Investigation 2000; 106 (4): 473–81 CrossRef MEDLINE PubMed Central
5.
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6.
Wyatt P, Berry SE, Finlayson G, et al.: Postprandial glycaemic dips predict appetite and energy intake in healthy individuals. Nature Metabolism 2021; 3 (4): 523–9 CrossRef MEDLINE PubMed Central
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10.
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11.
Hall KD, Guo J, Courville AB, et al.: Effect of a plant-based, low-fat diet versus an animal-based, ketogenic diet on ad libitum energy intake. Nature Medicine 2021; 27 (2): 344–53 CrossRef
12.
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13.
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Energiebalance halten – egal mit welchen Kalorien
Grafik 1
Energiebalance halten – egal mit welchen Kalorien
Die gefährlichen und die weniger gefährlichen Kalorien
Grafik 2
Die gefährlichen und die weniger gefährlichen Kalorien
1.Schienkiewitz A, Mensink GB, Kuhnert R, et al.: Übergewicht und Adipositas bei Erwachsenen in Deutschland. Journal of Health Monitoring 2017; 2 (2).
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