Einfluss der Ernährung auf das Gehirn und in der Onkologie

Es geht schnell und ist bequem: Fastfood und hoch-prozessierte Fertigprodukte sind ständig verfügbar, weisen allerdings einen hohen Fett- und Zuckeranteil bei nur wenig Mikronährstoffen auf (sog. NOVA-Gruppe-4-Lebensmittel). Eine solche Ernährung führt nicht nur zur Gewichtszunahme, sondern erschreckenderweise auch zu Veränderungen im Gehirn. Betroffen ist u.a. das mesolimbische System, das verantwortlich ist für die Steuerung unseres adaptiven Verhaltens – für das Erlernen von Assoziationen, für Motivation und Belohnung sowie für die Anpassung von Entscheidungen an Bedürfnisse und Gegebenheiten. Funktionseinschränkungen in diesem System können nicht nur die „Sucht“ nach Fertigprodukten begünstigen, sie sind ebenfalls assoziiert mit psychischen Erkrankungen, von Antriebsminderung bis hin zur Depression. Bislang ist nicht untersucht, ob durch traditionelle Lebensmittel ohne industrielle Verarbeitung die Gehirnveränderung wieder normalisiert werden kann, weil nicht zwischen Effekten der eigentlichen Ernährungsumstellung und einer damit verknüpften Gewichtsreduktion unterschieden werden konnte.

Dr. Ruth Hanßen und ihr Team von der Uniklinik Köln werden diese Forschungslücke schließen und damit eine neue Evidenzgrundlage zur Prävention und Therapie psychischer Erkrankungen mittels Ernährung legen. Insgesamt 60 Teilnehmende mit Übergewicht (BMI zwischen 25 und 35) sollen in die Studie eingeschlossen werden, 40 Menschen mit hohem Konsum an NOVA-4-Lebensmitteln (>45% des täglichen Energiekonsums) und 20 Menschen mit niedrigem Konsum (<25%). Es soll drei Studienarme geben: Die Hälfte der Teilnehmenden mit hohem NOVA-4-Konsum wird über 8 Wochen eine individuell angepasste Umstellung auf traditionelle Lebensmittel durchführen und vollständig auf NOVA-4-Produkte verzichten. Die andere Hälfte sowie die Teilnehmenden mit niedrigem NOVA-4-Konsum werden keine Ernährungsveränderung vornehmen und dienen als Kontrollgruppen. Das Körpergewicht soll über die Studiendauer in allen drei Gruppen gehalten werden.

Zur Messung der Funktion des mesolimbischen Systems werden jeweils zu Beginn und nach den 8 Wochen zwei Aufgaben durchgeführt. In einer wird das Lernen von Verknüpfungen untersucht. Dabei wird das Gehirn mittels MRT überwacht. In einer zweiten Aufgabe wird die Motivation untersucht. Psychische Faktoren, die ebenfalls unter der Beeinflussung des mesolimbischen Systems stehen, und die Lebensqualität werden mittels Fragebögen erfasst. Zusätzlich werden Bioproben genommen.

Es gilt heute als gesichert, dass das Zusammenspiel aus vermehrter Stoffwechselaktivität und unzureichender lokaler Durchblutung zu einer Ansammlung von Stoffwechselabfallprodukten führt, die für gesunde Zellen ungünstig ist. Der resultierende Säurestress fördert die Instabilität gesunder Zellen und erhöht deren Entartungsrisiko. Anders ausgedrückt: Chronisch erniedrigte pH-Werte (sog. Acid Stress) und anaerober Stoffwechsel begünstigen die Bildung und das Wachstum von Tumoren. Ein zentrales Element, das Einfluss auf den Säure-Basen-Haushalt hat, ist die Ernährung. Somit könnte sie ein wertvoller Baustein in der Prävention und Therapie von Krebserkrankungen sein – insbesondere solchen, bei denen außer der chirurgischen Tumorentfernung noch keine vielversprechenden kurativen Ansätze existieren. Hierzu zählt das Pankreaskarzinom.

Das Projekt von PD Dr. Maximilian Storz, Universitätsklinikum Freiburg, setzt dort an. Unterstützt wird er u.a. von Prof. Dr. Roman Huber, ebenfalls Universitätsklinikum Freiburg, und Dr. Alvaro Ronco, einem der führenden Krebsepidemiologen Lateinamerikas und dem langjährigen Leiter des Nationalen Krebsregisters in Uruguay. Aus der Forschung ist bekannt, dass der Anteil an sog. Basen- bzw. Säurenvorläufern in Lebensmitteln einen wichtigen Einfluss auf den pH-Wert hat. Aus ernährungsphysiologischer Sicht sind vor allem die Alkalisalze als Basenvorläufer (z.B. Natrium- oder Kalziumcitrate) wertvoll, da bei deren Verstoffwechselung Protonen gebunden werden, was dem Säurestress entgegenwirkt. Alkalisalze finden sich hauptsächlich in Gemüse und Obst, während mit Fleischprodukten vor allem die ungünstigen Säurevorläufer aufgenommen werden. Aufgrund eigener Vorarbeiten halten PD Dr. Storz und Team daher die lacto-ovo-vegetarische Ernährung mit zusätzlicher Alkali-Versorgung als am besten geeignet für Krebspatient*innen.

Geplant ist eine randomisiert-kontrollierte Studie mit 85 Patient*innen mit metastasiertem bzw. inoperablem Pankreaskarzinom. Zusätzlich zur onkologischen Standardtherapie erhalten die Teilnehmenden über einen Zeitraum von zwölf Monaten entweder die von der Deutschen Gesellschaft für Ernährung und der Bayerischen Krebsgesellschaft empfohlene proteinreiche Ernährung (1,5-2g pro kg Körpergewicht) oder eine vegetarische Ernährung mit täglichem Proteinziel von 1,2g pro kg Körpergewicht in Kombination mit Alkali-Supplementen (6g/Tag). Ziel ist es, durch die Alkalisierung der Mikroumgebung des Tumors (sog. Tumor Microenvironment) das Ansprechen auf die onkologische Leitlinien-Therapie und damit die Prognose der Betroffenen zu verbessern. Primärer Zielparameter ist der Urin-pH; ebenso erfasst werden die kumulative Überlebenswahrscheinlichkeit, der Verlauf des Tumormarkers CA19-9 sowie die Auswirkungen auf die Lebensqualität, Angst und Depression.

Die Dauer beider Projekte ist auf 3 Jahre angelegt, die Ergebnisse werden Anfang 2029 erwartet.