Der Zeitpunkt der Mahlzeiten beeinflusst die Verarbeitung von Fetten im Körper. Eine Studie des Deutschen Zentrums für Diabetesforschung (DZD) und des Deutschen Instituts für Ernährungsforschung Potsdam-Rehbrücke (DIfE) zeigt, dass frühes Essen im Vergleich zu einem späteren Zeitfenster bei gleicher Kalorienzufuhr und Nährstoffzusammensetzung den Fettstoffwechsel messbar verändert.

Intermittierendes Fasten, auch Time-Restricted Eating genannt, gilt als vielversprechende Strategie zur Vorbeugung von Adipositas und Typ-2-Diabetes. Dabei wird die Nahrungsaufnahme auf ein festes Zeitfenster beschränkt, meist acht Stunden. Bislang war unklar, ob der Zeitpunkt innerhalb des Tages eine Rolle für den Fettstoffwechsel spielt.

In der ChronoFast-Studie untersuchte ein Team unter Leitung von Olga Ramich, Heisenberg-Professorin am DIfE und an der Charité – Universitätsmedizin Berlin, dies bei 31 Personen mit Übergewicht oder Adipositas. In einer randomisierten Crossover-Studie folgten die Teilnehmenden zwei Phasen: zwei Wochen Essen im frühen Zeitfenster von 8 bis 16 Uhr und zwei Wochen im späten von 13 bis 21 Uhr, jeweils bei vergleichbarer Kalorien- und Nährstoffaufnahme. Vor und nach jeder Phase wurden Blutproben entnommen, nach den Interventionen zusätzlich Proben aus dem Unterhautfettgewebe.

Durch Lipidomik-Analyse von über 300 Lipiden und lipidähnlichen Molekülen im Blutplasma ergab sich, dass nur beim frühen Essen signifikante Veränderungen im Lipidstoffwechsel auftraten. Die Konzentration von 103 Lipidarten nahm ab, insbesondere Ceramide und Phosphatidylcholine, die mit Typ-2-Diabetes und Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung stehen. Auch die Aktivität bestimmter Enzyme des Lipidstoffwechsels veränderte sich deutlich.

Der Zeitpunkt der Mahlzeiten wirke auf die Regulation des Fettstoffwechsels, wobei frühes Essen im Einklang mit zirkadianen Rhythmen zu Veränderungen im Lipidprofil und der Enzymaktivität führe, während spätes Essen diesen Effekt nicht zeige.

Zur Klärung der Ursachen wurde die Genaktivität im Fettgewebe untersucht. Es gab deutliche Unterschiede zwischen frühem und spätem Essen, besonders im Glycerophospholipid-Stoffwechselweg, der für Zellmembranen und Entzündungsregulation zentral ist.

Mit dem am DIfE entwickelten metaKEGG-Tool wurden Lipidom- und Transkriptomdaten kombiniert analysiert. Dabei wurden drei Gene identifiziert, deren Aktivität je nach Essenszeit variierte. Diese Gene kodieren Enzyme, die Fettsäuren aus Phospholipiden freisetzen und Umbauprozesse im Fettgewebe steuern.

Das Fettgewebe reagiere unterschiedlich auf frühes und spätes Essen, wobei ein spezifischer Signalweg identifiziert wurde, dessen Beteiligung an Essenszeit-Effekten bisher unbekannt war.

Bei der sekundären Analyse der ChronoFast-Studie zeigten sich keine großen Unterschiede in klassischen Blutparametern wie Cholesterin oder Triglyzeriden, aber auf molekularer Ebene, was das Potenzial von Lipidomik-Analysen unterstreiche.

Die Daten eröffneten neue Perspektiven für Chrononutrition in der Prävention von Adipositas und Diabetes, da die Synchronisierung der Ernährung mit der inneren Uhr den Fettstoffwechsel optimieren und Stoffwechselerkrankungen vorbeugen könne.

Die ChronoFast-Studie wurde am DIfE in Kooperation mit der Charité durchgeführt, mit Beteiligung der Lipotype GmbH Dresden. Gefördert wurde sie von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, der Deutschen Diabetes Gesellschaft, der European Association for the Study of Diabetes und dem DZD.

Lipidomik analysiert umfassend Lipide in biologischen Systemen mittels Techniken wie Massenspektroskopie, um Vielfalt, Funktionen und Veränderungen unter Einflüssen wie Ernährung zu erfassen.

metaKEGG ist ein Open-Source-Softwarepaket für die Visualisierung und Analyse molekularer Signalwege über Omics-Ebenen. In der Studie integrierte es Genexpressions- und Lipidomik-Daten, um Effekte des zeitbeschränkten Essens auf den Lipidstoffwechsel zu beleuchten, und offenbarte Interaktionen im Glycerophospholipid-Weg. Es ist unter github.com/dife-bioinformatics/metaKEGG und metakegg.apps.dzd-ev.org verfügbar.

Original Paper:

Impact of Intended Isocaloric Early versus Late Time‐Restricted Eating on Plasma Lipidome in Women with Overweight or Obesity: Secondary Analysis of the ChronoFast Trial – Szekely – Advanced Science – Wiley Online Library

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Redaktion: X-Press Journalistenbüro GbR

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