Forschung

Die Herausforderungen für Familien im Bereich Ernährung und Gesundheit nehmen durch die Covid-Pandemie weiter zu. Umso wichtiger ist die Bündelung des ernährungsmedizinischen Know-hows am Standort München.

Das seit 2005 etablierte, international anerkannte Else Kröner Fresenius Zentrum für Ernährungsmedizin wird ab Oktober 2020 durch die Expertise von Prof. Dr. med. Berthold Koletzko (LMU Klinikum München) verstärkt. Durch die Kooperation zwischen der Ludwig-Maximilians-Universität und der Technischen Universität München unter dem Dach des EKFZ können aktuelle Fragen der Ernährungsmedizin vertieft erforscht werden.

Die kooperierenden Wissenschaftler sind:

Prof. Dr. med. Hans Hauner | Lehrstuhl für Ernährungsmedizin (TUM) | Direktor des EKFZ
Prof. Dr. Martin Klingenspor | Lehrstuhl für Molekulare Ernährungsmedizin (TUM)
Prof. Dr. med. Heiko Witt | Fachgebiet für Pädiatrische Ernährungsmedizin (TUM) und
Prof. Dr. med. Berthold Koletzko | LMU Klinikum München | Else Kröner-Seniorprofessur für Pädiatrie

Folgende Kooperationsprojekte stehen im Fokus:

The role of maternal dietary fatty acid composition, leptin and brite adipogenesis in early life programming of metabolism
LC-MS based metabolomics and lipidomics study of biosamples of two intervention studies with LCPUFA supplementation with/without B-vitamin supplementation
Characterising growth and body composition at one year of age
Nutrition Interventions in the first 1000 days of life and long-term health outcomes in high-income countries: a Systematic Review of Randomized Controlled Trials

In den Naturwissenschaften nimmt die Ernährungswissenschaft eine besondere Position ein. Sie besetzt eine Schnittstelle zwischen grundlagenwissenschaftlichen Erkenntnisgewinn und dessen Anwendung auf einen für den Menschen alltäglichen, aber lebensnotwendigen Vorgang.

Fragen zum Thema Ernährung sind in aller Munde und berühren wie kaum ein anderes Thema in vielschichtiger Weise unsere Lebenswelten. Im Vordergrund steht dabei in der Bevölkerung vor allem, wie Ernährung unsere Gesundheit fördern und zur Prävention von Erkrankungen beitragen kann.

Ernährungswissenschaftler arbeiten an realistischen Antworten auf diese medizinisch relevanten Fragen, basierend auf naturwissenschaftlicher Methodik und medizinischer Evidenz. Dies ist nicht ganz einfach, da die Gesundheit des Menschen in den verschiedenen Lebensphasen nicht nur von der Ernährung, sondern auch von zahlreichen anderen Faktoren abhängt, einschließlich der genetischen Vielfalt und Umwelteinflüssen. Antworten kann nur die Kombination von grundlagenwissenschaftlichen Forschungsansätzen, klinischen Studien und epidemiologischen Untersuchungen liefern.

Die Bearbeitung der aktuellen Fragen in der Ernährungswissenschaft erfordert vertieftes und verbreitertes interdisziplinäres Fachwissen, insbesondere in Molekularbiologie, Genetik und Biochemie der Ernährung, Ernährungsphysiologie, Ernährungsmedizin, Immunologie, Mikrobiologie und klinischer Ernährung. Fachkenntnisse in diesen naturwissenschaftlichen und medizinischen Disziplinen sind gefragt, um wissenschaftlich fundierte Aussagen über die Wirkungen der Lebensmittel, insbesondere deren Verzehrmenge, Zusammensetzung, Herstellung und Zubereitung, auf die Physiologie und die Entwicklung ernährungsmitbedingter Erkrankungen des Menschen zu ermöglichen.

Die Forschungstätigkeit ist das Herzstück des Else Kröner-Fresenius-Zentrums. Das Spektrum reicht dabei von Humanstudien bis hin zu Mikrobiomanalysen. Bei den Studien mit Personengruppen unterschiedlichen Alters bzw. mit bestimmten Merkmalen (wie z.B. Schwangerschaft) werden neben allgemeinen ernährungsmedizinischen Fragestellungen insbesondere die metabolischen Erkrankungen, wie Diabetes und Adipositas betrachtet. Mit Hilfe von Methoden der Genetik lassen sich Erbfaktoren ermitteln, die beispielsweise die entzündliche Erkrankung der Bauchspeicheldrüse und anderer Organe bedingen. Des Weiteren sind bei Anwendung letztgenannter Untersuchungsmethoden im Tierversuch Rückschlüsse auf neue Stoffwechselwege und den Energiehaushalt möglich. Somit bietet das Else Kröner-Fresenius-Zentrum eine einzigartige Plattformen für die Erforschung der Zusammenhänge von Ernährung und Gesundheit beim Menschen.

Humanstudienzentrum

Im Humanstudienzentrum in Weihenstephan und in München werden verschiedene Untersuchungen im ernährungsmedizinischen Bereich durchgeführt. Einerseits lassen sich mit einfachen Methoden unterschiedliche Körpermerkmale, wie beispielsweise Körpergewicht oder Bauchumfang ermitteln. Des Weiteren kann die Körperzusammensetzung mit Hilfe einer Bioimpedanzanalyse sowie die Körperdichte anhand einer speziellen Seca-Waage festgestellt werden. Durch röntgenologische Verfahren sind Rückschlüsse auf die Knochendichte möglich. Andererseits werden diese Daten durch Blutanalysen und weitere physiologische Untersuchungen ergänzt. Auf diese Weise lässt sich der Leistungs- und Gesundheitszustand der Studienteilnehmer/-innen bestimmen. Verschiedene Fragebögen geben zusätzlich Hinweise hinsichtlich des Lebensstils, so dass mögliche Gesundheitsrisiken leichter erkannt werden können.

Bei vielen Studien wird ferner der Grundumsatz mit Hilfe der indirekten Kalorimetrie bestimmt. Anhand des Sauerstoffverbrauchs und des ausgeatmeten Kohlendioxid wird die Energiemenge ermittelt, die der Körper in Ruhe verbraucht. Der Energieverbrauch des Organismus bei körperlicher Belastung kann mittels Ergospirometrie festgestellt werden. Diese Methode ähnelt einem Belastungs-EKG, bei dem die Parameter Sauerstoffverbrauch und Kohlendioxidentstehung ebenfalls erfasst werden. Die Daten lassen im Anschluss Rückschlüsse auf den Trainingszustand des Studienteilnehmers bzw. der Studienteilnehmerin zu.

Labor

Am Else Kröner Fresenius Zentrum sind verschiedene Labore integriert. Im Zellkulturlabor werden vor allem Fettgewebsproben aus dem subkutan-abdominalen (d.h. unter der Haut im Bauchraum vorhandenes) Fettgewebe und viszeralen (d.h. zwischen den Bauchorganen vorhandenes) Fettdepot von Personen mit extremer Adipositas, die sich einem chirurgischen Eingriff unterziehen, und von schlanken Personen gewonnen. Letztgenannte Untersuchungen sind beispielsweise vor dem Hintergrund zu sehen, dass in epidemiologischen Studien die viszerale Adipositas als unabhängiger Risikofaktor für kardiovaskuläre Erkrankungen und Diabetes Typ 2 identifiziert wurden. Die Proben sind für Histologie, Genexpression und funktionelle Studien vorgesehen und stehen im Rahmen von Kooperationsprojekten auch anderen Arbeitsgruppen im Rahmen einer Präadipozyten- und Fettgewebsbank zur Verfügung. Parallel dazu erfolgen genetische Analysen, um die genetischen Grundlagen von Störungen beispielsweise der Fettgewebszellularität und –funktion zu erfassen.