Forschung – Welche Rolle Fruktose bei ADHS, Adipositas und Demenz spielt

Alzheimer-Demenz-Forschung, Ernährung und Gesundheit, Gesundheitsnews, Medizin und Forschung

Medizin Doc Redaktion, aktualisiert am 3. August 2023, Lesezeit: 11 Minuten

Ein Schlüsselfaktor bei der Entstehung von Fettleibigkeit (Adipositas) ist der Konsum von Fruktose (Fruchtzucker).

  • Das ist das Ergebnis einer Studie von Forschern des University of Colorado Anschutz Medical Campus.

Der Beitrag von Fruktose zu Adipositas (Fettleibigkeit) ist zwar bekannt, aber in der Studie, die in der Fachzeitschrift Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences veröffentlicht wurde, wird eine Vielzahl von Forschungsarbeiten zusammengefasst, um zu einem umfassenden Verständnis darüber zu gelangen, wie Fruktose Adipositas und Krankheiten wie Diabetes und Fettleber begünstigt.

Es handelt sich um eine umfangreiche Überprüfung einer Hypothese, die die Natur in den Mittelpunkt der Gewichtszunahme stellt und untersucht, wie Fruktose (Fruchtzucker) anders als andere Nährstoffe wirkt, indem sie die aktive Energie senkt, so Dr. Richard Johnson, Professor an der University of Colorado School of Medicine und Hauptautor der Studie.

  • Die Studie hat eine kürzlich entdeckte Überlebensfunktion von Fruktose aufgezeigt, die darin besteht, Energie für den Fall zu speichern, dass die Ressourcen knapp werden. Diese Funktion wird als „Überlebensschalter“ bezeichnet.

Fruktose ist die Quelle der Süße in Früchten, wird aber in der westlichen Gesellschaft hauptsächlich in Form von Haushaltszucker und Maissirup mit hohem Fruktosegehalt konsumiert, ganz im Gegensatz zu der Nahrung, die unsere Vorfahren vor den Wintermonaten zu sich nahmen. Johnson und andere Forscher vermuten, dass Fruktose anders als andere Nährstoffe wirkt, indem sie die aktive Energie senkt und die Mitochondrien schädigt.

  • Die Ergebnisse der Studie zeigen, dass Fruktose die Nahrungsaufnahme stimuliert und den ruhenden Energiestoffwechsel senkt, ähnlich wie bei einem Tier, das sich auf den Winterschlaf vorbereitet.

Darüber hinaus zeigen die Ergebnisse, dass die Aufnahme von Fruktose zu Gewichtszunahme, Insulinresistenz, erhöhtem Blutdruck, Fettleber und einer Reihe anderer stoffwechselbezogener Gesundheitsprobleme führen kann.

Welche Rolle spielt die Quelle des fruktosehaltigen Zuckers für das Gesundheitsrisiko?

Dieser Frage sind Forschende des University of Toronto nachgegangen, da die wissenschaftlichen Erkenntnisse über die Auswirkungen der verschiedenen fruktosehaltigen Zucker (z. B. Saccharose/Tafelzucker, Maissirup mit hohem Fruktosegehalt, Fruktose) auf Übergewicht und Adipositas bisher nicht eindeutig waren.

Eine umfassende Übersichtsarbeit, die im American Journal of Clinical Nutrition veröffentlicht wurde, zeigt, wie wichtig es ist, sich auf die Art der verzehrten Lebensmittel und Ernährungsgewohnheiten sowie auf die Gesamtkalorienzufuhr zu konzentrieren, wenn der Zuckerkonsum mit einer Gewichtszunahme in Verbindung gebracht wird.

  • Es gibt immer mehr wissenschaftliche Belege dafür, dass die Wirkung von fruktosehaltigem Zucker auf die Adipositas je nach Nahrungsquelle unterschiedlich sein kann.

So hat die Forschung übereinstimmend gezeigt, dass der Konsum von zuckergesüßten Getränken (sugar-sweetened beverages, SSB), wenn sie zu viele Kalorien enthalten, zu einer Zunahme des Körpergewichts und zu einem erhöhten Adipositasrisiko führt.

Die möglichen Auswirkungen des Verzehrs anderer fruktosehaltiger Lebensmittel, wie beispielsweise Obst, auf Adipositas, die mit zahlreichen gesundheitsfördernden Vorteilen in Verbindung gebracht werden, sind jedoch unklar.

Um zu evidenzbasierten Empfehlungen für die öffentliche Gesundheit beizutragen, hat die American Society for Dietary Nutrition diese systematische Übersicht und Meta-Analyse kontrollierter Studien in Auftrag gegeben, um ein besseres Verständnis der Auswirkungen verschiedener Nahrungsquellen von fruktosehaltigem Zucker auf das Körpergewicht und andere Maße der Adipositas (Fettleibigkeit) zu erhalten.

  • Die systematische Übersicht und Meta-Analyse untersuchte 169 klinische Studien mit 10.357 adipösen und nicht adipösen Erwachsenen, die an einer Herz-Kreislauf-Erkrankung litten oder ein Risiko dafür hatten.

Untersucht wurden die Auswirkungen von 14 verschiedenen Nahrungsmitteln mit fruktosehaltigen Zuckern auf die Probanden: zuckergesüßte Getränke; gesüßte Milch; gesüßte Milchalternative (Soja); 100 % Fruchtsaft; Fruchtgetränk; Obst; Trockenobst; gemischte Fruchtformen; gesüßte Cerealien und Cerealienriegel; Süßwaren und Desserts; Honig; zugesetzte (kalorienhaltige) Süßstoffe; gemischte Quellen mit zuckergesüßten Getränken; und gemischte Quellen ohne zuckergesüßte Getränke.

  • Untersucht wurde die Aufnahme von 9 bis 20 Prozent der Gesamtenergie in vier verschiedenen Stufen der Energiekontrolle mit einer durchschnittlichen Nachbeobachtungszeit von 6 bis 18 Wochen.

Die Auswertung der Studien ergab, dass die Wirkung von fruktosehaltigen Zuckern auf Adipositas durch die Kontrolle der aufgenommenen Kalorien (Energie) vermittelt werden kann und dass die Wirkung je nach Art der fruktosehaltigen Lebensmittelquelle unterschiedlich ist.

Eine übermäßige Energiezufuhr in hohen Dosen (≥100 g/d) aus zuckergesüßten Getränken, Fruchtgetränken und Kombinationen aus zuckergesüßten Getränken führt im Allgemeinen zu einer Zunahme der Adipositas.

Die meisten anderen Nahrungsquellen, die in hohen Dosen (≥100 g/Tag) verzehrt werden, zeigen unabhängig von der Energiekontrolle keine nachteiligen Auswirkungen auf die Adipositas, und einige Quellen zeigen sogar insgesamt mäßig positive Auswirkungen, einschließlich Obst, 100 % Fruchtsaft, Trockenobst und Honig in Dosen von 50 g/Tag oder weniger.

  • Die Bewertung war im Allgemeinen moderat, was bedeutet, dass die Forschung einen guten Hinweis auf die wahrscheinliche Wirkung liefert.

Dieser Bericht unterstreicht nach Ansicht von Dr. John Sievenpiper, MD, Associate Professor an der University of Toronto die Notwendigkeit, die Empfehlungen für die öffentliche Gesundheit in Bezug auf Zucker differenzierter zu formulieren.

  • Die wissenschaftliche Forschung weist immer wieder auf die Komplexität der Lebensmittelmatrix hin und zeigt, dass Inhaltsstoffe wie Fruktose in verschiedenen Lebensmitteln unterschiedliche Auswirkungen auf die Gesundheit haben können.
  • Gesundheitspolitische Leitlinien konzentrieren sich zunehmend auf das gesamte Ernährungsmuster einer Person und die Rolle von Lebensmitteln und weniger auf einzelne Nährstoffe.

Dennoch deuten die Ergebnisse dieser Studie darauf hin, dass spezifischere Richtlinien für zugesetzten Zucker für verschiedene Lebensmittelquellen, die fruktosehaltigen Zucker enthalten, erforderlich sein könnten. Letztendlich kommt es auf die Kalorien und die Lebensmittelquelle des Zuckers an.

  • Das Forscherteam legte vier experimentelle Designs für die Energiekontrolle fest: Substitution (energieangepasster Ersatz von Zucker), Addition (Energie aus zugesetztem Zucker), Subtraktion (Energie aus subtrahiertem Zucker) und ad libitum (Energie aus frei ersetztem Zucker).
  • Primärer Endpunkt war das Körpergewicht, sekundäre Endpunkte waren andere Maße von Adipositas (Fettleibigkeit).

Hoher Fruktosekonsum kann aggressives Verhalten, ADHD und bipolare Störungen fördern

Eine Studie der University of Colorado Anschutz Medical Campus stellt die Hypothese auf, dass Fruktose und Harnsäure (ein Metabolit von Fruktose) das Risiko für Verhaltensstörungen wie ADHS, bipolare Störungen und aggressives Verhalten erhöhen.

  • Als Metabolit wird ein Zwischenprodukt in einem meist biochemischen Stoffwechselweg bezeichnet.

Die Forscher zeigen, dass Fruktose, indem sie die Energie in den Zellen senkt, eine Reaktion der Nahrungssuche auslöst, die der des Verhungerns ähnelt, so Richard Johnson, MD, Professor an der University of Colorado School of Medicine auf dem CU Anschutz Medical Campus.

Er beschreibt Forschungsergebnisse, die zeigen, dass die Suche nach Nahrung Risikobereitschaft, Impulsivität, die Suche nach Neuem, schnelle Entscheidungsfindung und Aggressivität stimuliert, um die Nahrungssuche als Überlebensstrategie zu unterstützen.

  • Eine Überaktivierung dieses Prozesses durch übermäßigen Zuckerkonsum kann zu impulsivem Verhalten führen, das von ADHS über bipolare Störungen bis hin zu Aggressivität reichen kann.

Während Fruktose ursprünglich als Überlebenshilfe gedacht war, ist der Fruktosekonsum im letzten Jahrhundert sprunghaft angestiegen und könnte aufgrund der hohen Zuckermengen in der heutigen westlichen Ernährung übermäßig hoch sein, so Johnson weiter.

  • Die Studie untersucht, inwieweit der übermäßige Verzehr von Fruktose, die in raffiniertem Zucker und Maissirup mit hohem Fruktosegehalt enthalten ist, zur Entwicklung von Verhaltensstörungen beiträgt, die mit Fettleibigkeit (Adipositas) und westlicher Ernährung in Verbindung gebracht werden.

Laut Johnson ist Zucker nicht die Ursache für aggressives Verhalten, aber er könnte ein Faktor sein, der dazu beiträgt.

Die Identifizierung von Fruktose als Risikofaktor negiert nicht die Bedeutung genetischer, familiärer, körperlicher, emotionaler und umweltbedingter Faktoren, die die psychische Gesundheit beeinflussen.

  • Die Forschungsergebnisse wurden in dem Fachblatt Evolution and Human Behavior veröffentlicht.

Fruktose könnte Ursache für Alzheimer-Krankheit sein

Ein Urinstinkt des Menschen bei der Nahrungssuche, der durch die Fruktoseproduktion im Gehirn angetrieben wird, könnte Hinweise auf die Entstehung und mögliche Behandlung der Alzheimer-Krankheit liefern.

  • Dies geht aus einer Studie hervor, die von Forschern des University of Colorado Anschutz Medical Campus durchgeführt wurde.

Die Studie, die im American Journal of Clinical Nutrition veröffentlicht wurde, bietet einen neuen Ansatz zur Erforschung der Alzheimer-Krankheit, bei der sich im Gehirn abnormale Proteinablagerungen bilden, die nach und nach das Gedächtnis und die kognitiven Fähigkeiten schwächen.

Laut Richard Johnson, MD, Professor an der University of Colorado School of Medicine und Spezialist für Nierenerkrankungen und Bluthochdruck (Hypertonie), ist die Ursache der Alzheimer-Krankheit in der Ernährung zu suchen.

  • Johnson und sein Forschungsteam vermuten, dass die Alzheimer-Krankheit eine nachteilige Anpassung an einen evolutionären Überlebensweg ist, der von Tieren und unseren entfernten Vorfahren in Zeiten der Knappheit angewandt wurde.

Eines der Grundprinzipien des Lebens ist es, genügend Nahrung, Wasser und Sauerstoff für das Überleben zu sichern, heißt es in der Studie. Viel Aufmerksamkeit wurde den akuten Überlebensreaktionen auf Sauerstoffmangel und Hunger gewidmet.

  • Die Natur hat jedoch eine ausgeklügelte Methode entwickelt, um Tiere zu schützen, bevor die eigentliche Krise eintritt.

Bei drohendem Hungertod entwickelten die Urmenschen eine Überlebensreaktion, die sie auf Nahrungssuche schickte. Die Nahrungssuche ist jedoch nur dann effektiv, wenn der Stoffwechsel in verschiedenen Teilen des Gehirns gehemmt ist.

Die Nahrungssuche erfordert Konzentration, schnelle Urteilsfähigkeit, Impulsivität, Explorationsverhalten und Risikobereitschaft. Die Nahrungssuche wird durch die Blockierung von Störfaktoren wie Erinnerungen und Zeitgefühl gefördert.

Fruktose hilft diese Zentren zu dämpfen, so dass man sich besser auf die Nahrungssuche konzentrieren kann. Wissenschaftler haben sogar herausgefunden, dass das gesamte Gehirn der Tiere auf die Nahrungssuche ausgerichtet ist. Der Stoffwechsel von Fruktose und ihrem Nebenprodukt, der intrazellulären Harnsäure, war für das Überleben von Mensch und Tier entscheidend.

Die Wissenschaftler stellten fest, dass Fruktose die Durchblutung der Großhirnrinde, die an der Selbstkontrolle beteiligt ist, sowie des Hippocampus und des Thalamus verringert. Gleichzeitig erhöhte sich der Blutfluss im Bereich des visuellen Kortex, der mit der Nahrungsbelohnung in Verbindung steht. All dies stimulierte die Nahrungssuche.

Die Studienautoren vermuten, dass die fruktosebedingte Reduktion des Hirnstoffwechsels in diesen Regionen zunächst reversibel war und sich positiv auswirkte. Eine chronische und anhaltende Reduktion des Hirnstoffwechsels, verursacht durch einen wiederkehrenden Fruktosestoffwechsel, führt jedoch zu einer fortschreitenden Hirnatrophie und zum Verlust von Nervenzellen mit allen Merkmalen der Alzheimer-Krankheit.

Johnson vermutet, dass die Überlebensreaktion, die er als „Überlebensschalter“ bezeichnet und die den Menschen in der Antike half, Zeiten des Mangels zu überstehen, in Zeiten relativen Überflusses auf „an“ gestellt wird. Dies führt zu einem übermäßigen Verzehr von fett-, zucker- und salzhaltigen Lebensmitteln, die eine übermäßige Fruktoseproduktion auslösen.

Der Studie zufolge kann die im Gehirn produzierte Fruktose zu Entzündungen und schließlich zur Alzheimer-Krankheit führen. Tiere, denen Fruktose verabreicht wurde, zeigten Gedächtnislücken, den Verlust der Fähigkeit, sich in einem Labyrinth zurechtzufinden, und Entzündungen der Nervenzellen.

Laut Johnson hat eine Studie gezeigt, dass Laborratten, die lange genug mit Fruktose gefüttert wurden, in ihren Gehirnen Tau- und Amyloid-Beta-Proteine bilden, die auch bei der Alzheimer-Krankheit vorkommen.

  • Auch im Gehirn von Alzheimer-Patienten finden sich hohe Fruktosekonzentrationen.
  • Johnson vermutet, dass das Umherwandern mancher Alzheimer-Patienten ein Überbleibsel der alten Futtersuchreaktion sein könnte.
  • Die Studie weist darauf hin, dass die Rolle der Fruktose und des Harnsäurestoffwechsels bei der Alzheimer-Krankheit weiter erforscht werden muss.

Quellen

  • University of Colorado Anschutz Medical Campus
  • Richard J. Johnson et al, The fructose survival hypothesis for obesity, Philosophical Transactions of the Royal Society B: Biological Sciences (2023). DOI: 10.1098/rstb.2022.0230
  • Laura Chiavaroli et al, Important food sources of fructose-containing sugars and adiposity: A systematic review and meta-analysis of controlled feeding trials, The American Journal of Clinical Nutrition (2023). DOI: 10.1016/j.ajcnut.2023.01.023
  • Richard J. Johnson et al, Could Alzheimer’s disease be a maladaptation of an evolutionary survival pathway mediated by intracerebral fructose and uric acid metabolism?, The American Journal of Clinical Nutrition (2023). DOI: 10.1016/j.ajcnut.2023.01.002

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