Fettleibigkeit treibt das gemeinsame genetische Risiko vieler chronischer Krankheitskombinationen voran

Eine umfassende genetische Analyse zeigt, wann Fettleibigkeit der rote Faden bei chronischen Krankheiten ist und wann andere biologische Ursachen dafür verantwortlich sind.

Studie: Die Genetik identifiziert Fettleibigkeit als gemeinsamen Risikofaktor für das gleichzeitige Auftreten mehrerer Langzeiterkrankungen. Bildnachweis: MaskaRad/Shutterstock.com

Eine aktuelle Studie in Kommunikationsmedizin haben eine genetische Analyse durchgeführt, um festzustellen, ob der Body-Mass-Index (BMI) die gemeinsamen genetischen Risiken für 71 häufige langfristige Gesundheitszustände beeinflusst, wobei der Schwerpunkt eher auf Multimorbidität als auf dem individuellen Krankheitsrisiko liegt.

Die Herausforderung, Multimorbidität zu definieren und zu verstehen

Multimorbidität bedeutet, mit mehreren chronischen Krankheiten gleichzeitig zu leben, was eine wachsende Herausforderung für die öffentlichen Gesundheitssysteme weltweit darstellt. Diese Erkrankung kann je nach Alter, Geschlecht, Standort und sozioökonomischem Status unterschiedliche Bevölkerungsgruppen auf unterschiedliche Weise betreffen. Multimorbidität beeinträchtigt die Lebensqualität und erhöht die Gesundheitskosten erheblich.

Inkonsistente Definitionen von Multimorbidität behindern die Quantifizierung dieses Phänomens. Während Wissenschaftler Frameworks zur Identifizierung chronischer Erkrankungen und Algorithmen zur Erkennung von Mustern in der Krankheitshäufung entwickelt haben, bleiben diese Methoden durch ihre Abhängigkeit von einzelnen Datenquellen und unterschiedlichen Analyseansätzen begrenzt.

Nur wenige Studien haben die zugrunde liegenden Ursachen der Multimorbidität untersucht, die das Gesundheitsrisiko erhöht. Es ist zwingend erforderlich, Risikofaktoren für Multimorbidität zu identifizieren, um diese zu verhindern. Beobachtungsstudien haben gezeigt, dass ein niedrigerer sozioökonomischer Status und Fettleibigkeit mit einem erhöhten Multimorbiditätsrisiko verbunden sind. Störfaktoren und umgekehrte Kausalität erschwerten jedoch die Feststellung echter Kausalzusammenhänge.

Genetische Analysen bieten eine Lösung, indem sie Verwirrung, Messfehler und umgekehrte Kausalität minimieren. Frühere Untersuchungen ergaben weit verbreitete genetische Zusammenhänge, wobei Fettleibigkeit starke genetische Zusammenhänge mit zahlreichen Erkrankungen aufwies. Diese Korrelationen entstehen durch Pleiotropie, wenn Gene mehrere Merkmale entweder über direkte kausale Wege, vertikale Pleiotropie oder gemeinsame Risikofaktoren, horizontale Pleiotropie oder oft beides beeinflussen. Es bedarf weiterer Forschung, um die Mechanismen hinter diesen genetischen Korrelationen zu verstehen.

Analyse genetischer Überschneidungen zwischen Krankheiten

Die aktuelle Studie entwickelte eine Methode, um zu verstehen, wie Fettleibigkeit zur Multimorbidität beiträgt, wobei der BMI als primäres Maß verwendet wurde. Die Forscher untersuchten genetische Daten von 71 chronischen Krankheiten in 13 Kategorien, darunter Herz-Kreislauf-, Diabetes- und Atemwegserkrankungen, von Personen europäischer Abstammung.

Daten von UK Biobank, FinnGen und krankheitsspezifischen Studien gehören für viele der analysierten Erkrankungen zu den bisher größten Stichprobengrößen. Die aktuelle Studie kombinierte Ergebnisse des GIANT-Konsortiums und der britischen Biobank und ergab einen der umfassendsten Datensätze, die derzeit zur Aufdeckung genetischer Korrelationen mit dem BMI verfügbar sind.

Die genetische Kovarianz und Korrelation zwischen zwei Langzeiterkrankungen (LTCs) wurden bestimmt. Mendelsche Randomisierungsanalysen untersuchten, ob der BMI jede Krankheit im Durchschnitt über das gesamte Erwachsenenalter hinweg ursächlich beeinflusst. Bei 23 Krankheiten, die stark vom BMI beeinflusst werden, wurde die Bayes’sche Methode verwendet, um genetische Effekte unabhängig von den BMI-Signalwegen zu isolieren. Der Vergleich dieser BMI-korrigierten Korrelationen mit Standardkorrelationen ergab, ob der BMI eine direkte kausale Rolle beim gleichzeitigen Auftreten von Krankheiten spielt oder lediglich damit korreliert.

Genetische Analyse enthüllte die Rolle von Fettleibigkeit bei Multimorbidität

Von den 2.485 analysierten Krankheitspaaren zeigten 1.362 nach Berücksichtigung der BMI-Genetik eine signifikant verringerte genetische Korrelation, was 64 von 71 Erkrankungen betraf. Die meisten Paare zeigten nach Kontrolle des BMI schwächere Korrelationen.

Bei 860 Krankheitspaaren, was etwa einem Drittel aller untersuchten Paare entspricht, erklärte das Körpergewicht einen Teil, aber nicht alle Gründe für das gemeinsame Auftreten dieser Krankheiten. Das bedeutet, dass Fettleibigkeit zwar eine Rolle bei der Verknüpfung dieser Erkrankungen spielt, aber auch andere biologische Mechanismen am Werk sind.

Zu den am häufigsten betroffenen Krankheiten gehörten Herz- und Blutgefäßerkrankungen, Hauterkrankungen und Probleme des Verdauungssystems. Der BMI hatte den stärksten Einfluss auf Paare mit Cholelithiasis, Karpaltunnelsyndrom, Gicht und chronischer Nierenerkrankung, Erkrankungen, die auch in Kausalanalysen am stärksten vom BMI beeinflusst wurden.

Bei 161 Paaren waren 12 Milliarden % der genetischen Korrelation auf den BMI zurückzuführen, sodass keine verbleibende genetische Ähnlichkeit verblieb. Dieser Befund weist darauf hin, dass das Körpergewicht ein wichtiger gemeinsamer Faktor für diese Krankheiten ist und dass es ohne den genetischen Einfluss von Fettleibigkeit kaum genetische Überschneidungen geben würde. Es wurde festgestellt, dass die meisten Kreislauferkrankungen mit Erkrankungen aus anderen Bereichen einhergehen, insbesondere mit Erkrankungen des Bewegungsapparates.

Bei 33 Paaren verdeckte der BMI die zugrunde liegenden genetischen Zusammenhänge. Ungefähr 50 % der Fälle betrafen Osteoporose, bei der ein niedriger BMI das Risiko erhöht, im Gegensatz zu den meisten anderen Erkrankungen, bei denen ein höherer BMI schädlich ist. Es muss angemerkt werden, dass der BMI bei 1.123 Paaren keine signifikante Rolle spielte, was darauf hindeutet, dass andere Mechanismen ihre genetische Ähnlichkeit bestimmen.

Eine sekundäre Analysemethode, bGWAS, die 246 Krankheitspaare analysierte, bestätigte die Ergebnisse, zeigte eine starke Übereinstimmung mit teilweisen genetischen Korrelationen und bestätigte, dass die beobachteten Muster keine Artefakte des statistischen Ansatzes waren.

In einer Untergruppe von 15 Krankheitspaaren, deren genetisches Zusammentreffen durch das Körpergewicht vollständig erklärt werden kann, erhöhte ein erhöhter BMI direkt das Risiko für die Entwicklung der einzelnen Erkrankungen. Dies zeigt, dass Fettleibigkeit als gemeinsamer ursächlicher Treiber fungiert und nicht nur mit diesen Krankheiten assoziiert ist.

Eine Reduzierung des BMI um eine Standardabweichung, etwa 4,5 BMI-Einheiten, würde verhindern, dass etwa 16 von 1.000 Menschen sowohl an einer chronischen Nierenerkrankung als auch an Arthrose leiden und 9 von 1.000 Menschen sowohl an Typ-2-Diabetes als auch an Arthrose leiden. Die Analyse des Taillen-Hüft-Verhältnisses (WHR) ergab weitgehend überlappende Ergebnisse: 1.370 Paare zeigten signifikante Unterschiede, wobei 298 Paare eindeutig von WHR betroffen waren, was auf teilweise unterschiedliche Mechanismen im Zusammenhang mit Fettleibigkeit hindeutet, die über den BMI allein hinausgehen.

Schlussfolgerungen

Die aktuelle Studie gibt Aufschluss darüber, dass das Körpergewicht ein wesentlicher Grund dafür ist, dass viele Menschen mehrere chronische Krankheiten in Kombination entwickeln. Die Analyse von 71 Erkrankungen deutete stark darauf hin, dass der BMI ein wichtiger gemeinsamer genetischer Faktor für viele Krankheitspaare ist, obwohl er nicht alle Multimorbiditätsmuster erklärt.

Den Studienergebnissen zufolge könnten Maßnahmen zur Gewichtsreduktion dazu beitragen, die Prävalenz bestimmter multimorbider Krankheitspaare und nicht die Multimorbidität insgesamt zu reduzieren. Die Autoren weisen außerdem darauf hin, dass der BMI ein allgemeiner Indikator für die Biologie im Zusammenhang mit Fettleibigkeit ist, dass genetische Schätzungen lebenslange gemittelte Auswirkungen und nicht kurzfristige Veränderungen widerspiegeln und dass die Ergebnisse spezifisch für Bevölkerungsgruppen europäischer Abstammung sind, was die Notwendigkeit weiterer Forschung unterstreicht, um zu klären, wie verschiedene Aspekte des Gewichtsmanagements chronische Krankheiten in verschiedenen Bevölkerungsgruppen verhindern.

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Quellen: