Studie: Ballaststoffe im frühen Leben haben keinen Einfluss auf das Typ-I-Diabetes-Risiko

Beyerlein A, Liu X, Uusitalo UM, et al. Nahrungsaufnahme von löslichen Ballaststoffen und Risiko einer Inselautoimmunität im Alter von 5 Jahren: Ergebnisse der TEDDY-Studie. Bin J Clin Nutr. 2015;102(2):345-352.

Das Ziel dieser Studie war es, die TEDDY-Kohorte auf die Aufnahme von löslichen Ballaststoffen aus der Nahrung zu bewerten und den Zusammenhang zwischen der Aufnahme und dem Vorhandensein von Inselzellen-Autoantikörperproduktion bei Kleinkindern zu bewerten.

Prospektive Kohortenstudie

Von den 8.676 Kindern, die in die TEDDY-Kohortenstudie aufgenommen wurden, analysierte die vorliegende Studie Daten von 3.358 Probanden. Davon kamen 2.912 aus den Vereinigten Staaten und 446 aus Deutschland. Die Teilnehmer hatten ein erhöhtes genetisches Risiko für Typ-1-Diabetes, definiert als entweder das Vorhandensein eines Hochrisiko-HLA-Gens oder das Vorhandensein von Typ-1-Diabetes bei einem Verwandten ersten Grades. Die Kinder wurden im Alter von 4 Monaten oder jünger in die TEDDY-Kohorte aufgenommen und 48 Monate lang auf die Aufnahme löslicher Ballaststoffe überwacht.

Die Forscher sammelten und analysierten 17.620 Lebensmittelaufzeichnungen für Kinder im Alter zwischen 9 und 48 Monaten. Hazard Ratios wurden für die Entwicklung von Inselzell-Autoantikörpern oder multiplen Inselzell-Autoantikörpern sowie Hazard Ratios für die Entwicklung von Typ-1-Diabetes, stratifiziert nach Aufnahme löslicher Ballaststoffe, berechnet. Der primär untersuchte Endpunkt war die Entwicklung einer Inselzell-Autoimmunität, die alle 3 Monate beurteilt wurde. Inselzell-Autoimmunität wurde als das Vorhandensein eines bestätigten Inselzell-Autoantikörpers bei 2 oder mehr aufeinanderfolgenden Besuchen definiert. Die Typ-1-Diabetes-Diagnose, wie von der American Diabetes Association definiert, wurde als ein weiterer primärer Endpunkt überwacht. Ernährungsaufzeichnungen wurden durch 24-Stunden-Erinnerung an die Ernährung im Alter von 3 Monaten gesammelt. Die Ernährungsaufzeichnungen wurden dann alle 3 Monate bis 12 Monate durch ein 3-tägiges Ernährungstagebuch gesammelt. Nach einem Alter von 12 Monaten wurden bis zum Alter von 48 Monaten alle 6 Monate Ernährungsaufzeichnungen durch ein 3-tägiges Ernährungstagebuch gesammelt. Den Eltern und Erziehungsberechtigten der Teilnehmer wurde empfohlen, 2 Wochentage und 1 Wochenendtag zu sammeln. Es wurde keine Ernährungsberatung gegeben.

Die Aufnahme löslicher Ballaststoffe wurde sowohl als kontinuierliche Variable (pro Gramm) als auch als kategoriale Variable (höchstes vs. niedrigstes Quintil der Aufnahme; über vs. unter der mittleren Aufnahme) untersucht. Cox-Regressionsmodelle wurden verwendet, um die Hazard Ratios für die Entwicklung einer anschließenden Inselzell-Autoimmunität und die Entwicklung von Typ-1-Diabetes für die Aufnahme von löslichen Ballaststoffen zu bewerten. Die Teilnehmer wurden auf die Entwicklung von Inselzellautoimmunität oder Typ-1-Diabetes bis zum Alter von 5 Jahren basierend auf ihrer Aufnahme von löslichen Ballaststoffen im Alter von 3 bis 48 Monaten untersucht. Kurzfristige Assoziationen zwischen primären Endpunkten und der Aufnahme löslicher Ballaststoffe nach 3 und 6 Monaten wurden ebenfalls bewertet.

Von den Teilnehmern entwickelten 7,2 % Insel-Autoantikörper im Durchschnittsalter von 2,3 Jahren; 4,5 % entwickelten multiple Inselzell-Autoantikörper in einem Durchschnittsalter von 2,7 Jahren; und bei 2,1 % wurde Typ-1-Diabetes im Durchschnittsalter von 3,6 Jahren diagnostiziert. Bei einer durchschnittlichen Nahrungsaufnahme von 1.000 kcal betrug die mittlere Aufnahme an löslichen Ballaststoffen 2,8 Gramm und die mittlere Aufnahme an Gesamtballaststoffen 8,9 Gramm. Das niedrigste Quintil der Aufnahme löslicher Ballaststoffe lag unter 1,8 Gramm und das höchste Quintil über 3,3 Gramm. Es wurden keine statistisch signifikanten Zusammenhänge zwischen der Entwicklung von Inselzell-Autoantikörpern in der Gruppe mit der höchsten Zufuhr an löslichen Ballaststoffen im Vergleich zur Gruppe mit der niedrigsten Zufuhr an löslichen Ballaststoffen beobachtet. Es wurde keine statistisch signifikante Assoziation für die Entwicklung von Inselzellen-Autoimmunität für jedes Gramm Zunahme an verbrauchter löslicher Faser beobachtet. Es wurden keine signifikanten Zusammenhänge für die Aufnahme von löslichen Ballaststoffen in den ersten 12 Lebensmonaten oder in den ersten 2 Lebensjahren gefunden. Es wurden keine signifikanten kurzfristigen Assoziationen für die höchste Aufnahme löslicher Ballaststoffe und die Entwicklung einer Inselzell-Autoimmunität in den nächsten 3 oder 6 Monaten gefunden.

Die Autoren der aktuellen Studie stellten die Hypothese auf, dass lösliche Ballaststoffe aus der Nahrung aus mehreren Gründen das Risiko verringern würden, Typ-1-Diabetes-assoziierte Inselzell-Autoantikörper zu entwickeln. Erstens ist Typ-1-Diabetes in den westlichen Ländern auf dem Vormarsch, und westliche Länder sind dafür bekannt, einen Mangel an Ballaststoffen zu haben.^1,2 Zweitens hat die Forschung die Rolle löslicher Ballaststoffe bei der Aufrechterhaltung des Darmmikrobioms anerkannt. Ballaststoffe verbessern die Produktion von kurzkettigen Fettsäuren (SCFA) durch Darmbakterien und können zur Regulierung der Zytokinfreisetzung auf Genomebene beitragen.³ Bestimmte Studien haben auch auf die Aufnahme von Ballaststoffen als Möglichkeit hingewiesen, die mikrobielle Zusammensetzung des Darms bei Autoimmunerkrankungen zu verändern.⁴

Als die Autoren in der aktuellen Studie den fehlenden Zusammenhang zwischen der Aufnahme löslicher Ballaststoffe in der Nahrung und Inselzellen-Autoimmunität feststellten, stellten sie die Rolle ernährungsbedingter Veränderungen des Darmmikrobioms und ihren Einfluss auf die Immunmodulation in Frage. Die Autoren hinterfragten auch die Rolle der SCFA-Produktion bei der Immunmodulation.

Bei der Interpretation der Ergebnisse der aktuellen Studie müssen eine Reihe von Faktoren berücksichtigt werden. Erstens kann die Quelle löslicher Ballaststoffe in der Nahrung weitere Untersuchungen rechtfertigen. Die Kinder mit dem höchsten Quintil der Aufnahme löslicher Ballaststoffe haben diese möglicherweise durch die Aufnahme von Vollkornprodukten erhalten. Nielsen et al. erklärten in einer Übersichtsarbeit aus dem Jahr 2014, dass eine hohe Aufnahme von glutenhaltigem Getreide in Tierversuchen mit einem erhöhten Risiko für Inselzellen-Autoimmunität verbunden ist.⁵ Darüber hinaus erklärt Nielsen, dass bis zu 10 % der Typ-1-Diabetiker auch an Zöliakie leiden. Er erklärt auch, dass der Glutengehalt der Nahrung die Zusammensetzung der Darmmikrobiota negativ beeinflussen kann, was möglicherweise als verwirrende Variable für die aktuellen Ergebnisse fungiert.

Darüber hinaus werfen diese und andere Ergebnisse Bedenken hinsichtlich der Konsistenz und Vorhersagbarkeit von diätetischen Einflüssen auf die Darmmikrobiota sowohl bei gesunden Bevölkerungsgruppen als auch bei Typ-1-Diabetikern auf. Einige Studien haben ein verändertes Darmmikrobiom bei Kindern mit Inselzell-Autoimmunität gezeigt.⁶ Eine Studie untersuchte Stuhlproben von 22 Kindern mit Inselzell-Autoantikörpern und verglich sie über einen Zeitraum von 3 Jahren mit 22 Kontrollpersonen. Kinder mit Inselzell-Autoimmunität hatten eine verringerte Konnektivität zwischen bakteriellen Netzwerken und eine erhöhte Anzahl isolierter Knoten innerhalb des Mikrobioms. Dies warf Bedenken hinsichtlich der Flexibilität, Anpassungsfähigkeit und Diversität des Darmmikrobioms bei Kindern mit Inselzell-Autoimmunität auf. Es wurde noch nicht gezeigt, dass die Aufnahme von Ballaststoffen die Netzwerkkonnektivität bei Typ-1-Diabetikern beeinflusst. Eine andere Studie ergab, dass es bei 16 Kindern mit Typ-1-Diabetes signifikante Unterschiede in der Anzahl gab Bifidobakterien, LaktobazillenUnd Clostridium Arten, im Vergleich zu gesunden Kontrollen.⁷ Diese Veränderungen wurden jedoch in anderen Studien nicht konsistent reproduziert. Eine andere Studie bei Kindern mit Inselzell-Autoimmunität zeigte Veränderungen Bakteroide Zahlen.⁸ Einige Studien haben eine Zunahme festgestellt Bakteroidewährend andere einen Rückgang zeigen Bakteroide bei Patienten mit Typ-1-Diabetes.⁵ Es wurde festgestellt, dass Butyrat-produzierende Organismen bei Kontrollen höher sind als bei Typ-1-Diabetikern. Sicherlich hat die aktuelle Forschung nur sehr wenige, wenn überhaupt, definitive und konsistente Veränderungen des Mikrobioms bei Typ-1-Diabetikern festgestellt. Daher kann die Vorhersage einer konsistenten Veränderung der Mikrobiomzusammensetzung als Reaktion auf die Aufnahme von Ballaststoffen einfach zu viele Variablen beinhalten.

Fraglich ist, inwieweit Ballaststoffe das Darmmikrobiom beeinflussen. Verschiedene Arten von Ballaststoffen werden unterschiedlich fermentiert, was wiederum zu unvorhersehbaren Veränderungen des Darmmikrobioms führt.⁴ Kohlenhydratreiche Diäten und Fructooligosaccharid-Diäten scheinen zuzunehmen Bifidobakterienwährend andere Stärken zu verstärken scheinen Bakteroide Und Aktinobakterien.⁹ Die Gesamtwirkung der Ballaststoffaufnahme auf das Mikrobiom ist jedoch uneinheitlich. Die Bakteriengenomik kann auch beeinflussen, wie Ballaststoffe das Bakterienwachstum fördern oder hemmen. Unterschiedliche Faserstrukturen in Verbindung mit unterschiedlichen Bakteriengenomen können bestimmte Bakterienarten gegenüber anderen bevorzugen.⁹ Mangelnde Konsistenz scheint die einzige Konstante in Bezug auf den Einfluss von Ballaststoffen auf das Darmmikrobiom zu sein.

Klinische Anwendungen aus der aktuellen Studie können verbessert werden, indem eine andere Analyse betrachtet wird, die an derselben TEDDY-Kohorte durchgeführt wurde und bewertete, ob die Supplementierung und Einnahme von Probiotika im ersten Lebensjahr das Risiko einer Inselzell-Autoimmunität im späteren Kindesalter beeinflusst.¹⁰ Die Ergebnisse zeigten ein signifikant verringertes Risiko für Inselzellen-Autoimmunität bei Säuglingen, die zwischen 0 und 27 Tagen alt mit Probiotika ergänzt wurden, im Vergleich zu Säuglingen, die nach dem 27. Lebenstag oder überhaupt nicht ergänzt wurden.

Letztendlich stellt die aktuelle Studie in Frage, ob die Aufnahme von Ballaststoffen allein eine vorhersagbare positive Veränderung des Darmmikrobioms bewirken kann, was zu einem verringerten Risiko einer Inselzell-Autoimmunität bei genetisch prädisponierten Kindern führt. Diese und andere Studien haben gezeigt, dass das Mikrobiom von Typ-1-Diabetikern verändert ist, aber in uneinheitlicher Weise. Das Hinzufügen von Ballaststoffen zur Ernährung scheint nicht zu vorhersagbaren Veränderungen oder einer Verbesserung der Entwicklung von Typ-1-Diabetes zu führen. Zweitens ist die Rolle der probiotischen Flora jedoch nach wie vor wichtig, wie die Studie an der TEDDY-Kohorte gezeigt hat, die ein verringertes Risiko für Inselzellen-Autoimmunität bei Säuglingen feststellte, die früh im Leben Probiotika einnahmen. Es kann ratsam sein, sich nicht allein auf Ernährungsumstellungen zu verlassen, um das Mikrobiom zu verändern, sondern auch ein genetisch prädisponiertes Kind kurz nach der Geburt mit Probiotika zu ergänzen. Zukünftige Studien sollten die Rolle der Aufnahme löslicher Ballaststoffe bei Typ-1-Diabetikern neu bewerten und vielleicht die Rolle glutenhaltiger Quellen berücksichtigen.