Dietary and chemical factors concurrently related to overweight in children and young adults – A cross-sectional Exposome-Wide Association Study (ExWAS)

Stellen Sie sich vor, Ihr Körper wäre eine riesige, geschäftige Stadt. Lange Zeit dachten die Menschen, das Gewicht der Stadt (Übergewicht) sei einfach ein mathematisches Problem: Wenn man mehr Lebensmittel-Lastwagen (Kalorien) hereinbringt, als man auf Lieferrädern (Bewegung) wieder hinausbefördert, wird die Stadt schwerer. Doch diese neue Studie deutet darauf an, dass das Gewicht der Stadt eigentlich ein Kriminalroman mit hunderten von Verdächtigen ist und nicht nur ein einfacher Rechenfehler.

Die Forscher, die wie Super-Detektive agierten, beschlossen, die gesamte Stadt nach Hinweisen zu scannen. Sie suchten nicht nur nach ein oder zwei Verdächtigen; sie nutzten einen massiven digitalen Scanner namens „Exposome-Wide Association Study“ (ExWAS), um 112 verschiedene Lebensmittel und 409 verschiedene chemische Signale (Biomarker) im Blut und im Urin von 41.270 Kindern und jungen Erwachsenen in den USA im Alter von 2 bis 25 Jahren zu überprüfen.

Stellen Sie sich das wie das Überprüfen der Fingerabdrücke jeder einzelnen Person vor, die zwischen 1999 und 2018 durch die Stadttore gelaufen ist. Sie wollten sehen, welche Fingerabdrücke mit dem Abzeichen „Übergewicht“ übereinstimmten.

Die große Enthüllung: Es geht nicht nur um „zu viel Essen“

Die Studie argumentiert explizit gegen die Vorstellung, dass Übergewicht nur eine einfache Bilanz der Energieaufnahme gegenüber dem Energieverbrauchs ist. Stiel vielmehr darauf hin, dass es ein komplexer Tanz vieler Faktoren ist.

Als die Forscher ihren Scanner laufen ließen, fanden sie 91 verschiedene Faktoren, die mit Übergewicht verknüpft waren. Aber hier kommt die Wendung: Die Hinweise waren etwas verwirrend, wie in einer Detektivgeschichte, in der einige Verdächtige zwar verdächtig aussehen, aber vielleicht nur unbeteiligte Zuschauer sind.

Die „Guten Jungs“ (Faktoren, die mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit für Übergewicht verknüpft sind):

• Ballaststoffe: Denken Sie an die Straßenkehrer der Stadt. Mehr Ballaststoffe zu essen (die in Vollkornprodukten, Obst und Gemüse enthalten sind), war konsistent mit einer leichteren Stadt verknüpft.
• Kupfer und Folat: Dies sind wie spezielle Wartungswerkzeuge. Höhere Werte an Kupfer (zu finden in Nüssen, Samen und Brot) und Folat (ein Vitamin in grünem Blattgemüse und angereicherten Getreideprodukten) waren mit geringeren Chancen auf Übergewicht verknüpft.
• Vitamin D, Kalzium und Vitamin B12: Dies sind die Bauingenieure der Stadt. Höhere Werte dieser Stoffe waren mit einem geringeren Gewicht verknüpft.
• Carotinoide: Dies sind die farbigen Pigmente in Obst und Gemüse (wie das Orange in Karotten). Fünf verschiedene Arten dieser Stoffe waren mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit für Übergewicht verknüpft.
• Alte Chemikalien (DDE und PCB 183): Das ist der seltsamste Hinweis. Die Studie fand heraus, dass höhere Werte dieser alten Industriechemikalien (die im Fett gespeichert werden) mit geringeren Chancen auf Übergewicht verknüpft waren. Die Autoren vermuten, dass dies daran liegen könnte, dass schlankere Menschen weniger Fett haben, um diese Chemikalien darin zu verstecken, weshalb die Chemikalien in ihrem Blut konzentrierter erscheinen. Es ist ein kniffliger Hinweis, aber kein Grund, diese Chemikalien zu essen!

Die „Bösen Jungs“ (Faktoren, die mit einer höheren Wahrscheinlichkeit für Übergewicht verknüpft sind):

• Gamma-Tocopherol: Dies ist eine Art von Vitamin E, die in Nüssen und Ölen vorkommt. Überraschenderweise war ein höherer Gehalt an Gamma-Tocopherol mit einer höheren Wahrscheinlichkeit für Übergewicht verknüpft.
• Cotinin: Dies ist ein chemischer Fingerabdruck, der durch Tabakrauch hinterlassen wird. Höhere Werte bedeuteten eine höhere Chance auf Übergewicht.

Der „Ups“-Moment: Der Meldefehler

Hier wird die Geschichte wirklich interessant. Als die Forscher die Berichte über die Nahrungsaufnahme von Teenagern (im Alter von 12 bis 19 Jahren) untersuchten, fanden sie etwas Seltsames: Die Jugendlichen, die angaben, mehr Kalorien zu essen, hatten tatsächlich eine geringere Wahrscheinlichkeit für Übergewicht.

Das klingt doch widersprüchlich, oder? Die Autoren vermuten, dass dies nicht daran liegt, dass mehr Essen dünn macht. Stattdessen vermuten sie einen „Meldefehler“. Jugendliche, die übergewichtig sind, könnten sich schämen und bei den Umfrageleitern versehentlich (oder absichtlich) angeben, weniger gegessen zu haben, als sie es tatsächlich getan haben. Es ist wie ein Schüler, der über die Menge seiner Hausaufgaben lügt, um besser dazustehen.

Als die Forscher ihre Mathematik anpassten, um diesen „Lügen“ Rechnung zu tragen (indem sie die gesamte Energieaufnahme berücksichtigten), schrumpfte die Liste der Nahrungsmittel-Faktoren, die anfangs wichtig erschienen, drastisch. Von ursprünglich 44 diätetischen Faktoren, die zuerst wichtig erschienen, blieben nach der Anpassung nur noch 12 übrig. Dies deutet darauf hin, dass für Teenager das, was sie zu essen angeben, ein sehr trügerischer Hinweis ist.

Wie sicher sind wir uns?

Die Forscher sind vorsichtig damit, nicht zu rufen: „Wir haben es gelöst!“ Sie beschreiben ihre Arbeit als hypothesengenerierend.

• Was sie taten: Sie nahmen eine Momentaufnahme (eine Querschnittsstudie) einer riesigen Gruppe von Menschen. Sie fanden 49 diätetische Faktoren und 42 chemische Biomarker, die statistisch mit Übergewicht verknüpft waren.
• Die Zuverlässigkeit: Sie verwendeten einen speziellen Filter (False Discovery Rate), um sicherzustellen, dass sie nicht nur zufälliges Rauschen fanden. Sie teilten ihre Daten auch auf: Sie fanden die Hinweise in einer Gruppe (der „Entdeckungsphase“) und überprüften dann in einer separaten Gruppe, ob diese Hinweise auch Bestand hatten (die „Validierungsphase“).
• Der Haken: Da dies eine Momentaufnahme war, können sie nicht mit Sicherheit sagen, dass das Essen von Ballaststoffen Übergewicht verursacht oder dass Rauchen Übergewicht verursacht. Sie können nur sagen, dass diese Dinge miteinander assoziiert (verknüpft) sind. Es ist wie die Beobachtung, dass Menschen, die Regenschirme tragen, oft nass sind; das bedeutet nicht, dass der Regenschirm sie nass gemacht hat, aber die beiden Dinge treten gemeinsam auf.

Das Fazit

Diese Studie ist wie eine riesige Schatzkarte, die auf 91 potenzielle X-Markierungen auf der Karte zeigt. Einige X-Markierungen sind Dinge, die wir bereits wussten (wie Ballaststoffe und Rauchen), aber andere sind neu und seltsam (wie bestimmte Vitamine oder alte Industriechemikalien).

Die Autoren kommen zu dem Schluss, dass, obwohl wir viele Verbindungen gefunden haben, die Geschichte kompliziert ist. Einige Verbindungen sind stark und konsistent über Jungen, Mädchen und verschiedene Altersgruppen hinweg. Andere sind wackelig, insbesondere wenn es um die Berichterstattung von Teenagern geht. Die Karte ist gezeichnet, aber die Forscher sagen, dass wir mehr Detektivarbeit benötigen – insbesondere Langzeitstudien –, um herauszufinden, welche dieser Hinweise tatsächlich verursacht, dass die Stadt schwer wird, und welche nur Ablenkungsmanöver sind.