Titelgeschichte | Adipositas und Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen

Die steigende Prävalenz von Adipositas führt dazu, dass ihre Rolle bei der Förderung von Herz-Kreislauf-Erkrankungen stärker in den Mittelpunkt rückt. Die geschätzte altersbereinigte Prävalenz von Adipositas und schwerer Adipositas ist in den USA zwischen 2001-2004 und 2013-2016 bei Erwachsenen deutlich gestiegen, nicht aber bei Kindern und Jugendlichen.1,2 Im Zeitraum 2013-2016 hatten 38,9 Prozent der Erwachsenen Adipositas und 7,6 Prozent schwere Adipositas.2 Die Prävalenzschätzungen für Adipositas und schwere Adipositas bei Kindern und Jugendlichen lagen in diesem Zeitraum bei 17,8 Prozent bzw. 5,8 Prozent.2

Die Obesity Medicine Association definiert Adipositas als eine chronische, rezidivierende, multifaktorielle, neurobehaviorale Erkrankung, bei der eine Zunahme des Körperfetts eine Dysfunktion des Fettgewebes und anormale physische Kräfte der Fettmasse fördert, was zu negativen metabolischen, biomechanischen und psychosozialen Gesundheitsfolgen führt.3

Erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen

Übergewicht wurde immer wieder mit einem erhöhten Risiko für Stoffwechsel- und Herz-Kreislauf-Erkrankungen in Verbindung gebracht. „Eine Zunahme des Körperfetts kann durch eine Vergrößerung der Vorhöfe, der Herzkammern und der Atherosklerose direkt zu Herzerkrankungen beitragen“, sagt Harold Bays, MD, FACC. Darüber hinaus trägt erhöhtes Körperfett indirekt zu Herzerkrankungen bei, „durch die Förderung von Schlafapnoe, thromboembolischen Erkrankungen und das Auftreten oder die Verschlimmerung von Stoffwechselerkrankungen, die wichtige Risikofaktoren für Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind, einschließlich Dyslipidämie, Typ-2-Diabetes, Bluthochdruck und metabolischem Syndrom“, so Bays.

In der Cardiovascular Risk in Young Finns Study zeigten wiederholte Messungen der Größe und des Gewichts der Teilnehmer zwischen 1980 und 2011, dass eine Verschlechterung oder ein Fortbestehen der Fettleibigkeit mit einem erhöhten Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen im Erwachsenenalter verbunden war.4 Teilnehmer, die ihren erhöhten Body-Mass-Index (BMI) in der Kindheit auf ein normales Maß reduzierten, hatten ein ähnliches Risiko für Dyslipidämie und Bluthochdruck wie diejenigen, die nie fettleibig oder übergewichtig waren. Eine andere Studie zeigte, dass ein Anstieg des BMI zwischen dem siebten Lebensjahr und dem frühen Erwachsenenalter mit einem erhöhten Risiko für Typ-2-Diabetes verbunden war.5

„… erhöhtes Körperfett trägt indirekt zu Herzerkrankungen bei, indem es Schlafapnoe, thromboembolische Erkrankungen und das Auftreten oder die Verschlimmerung von Stoffwechselkrankheiten fördert, die wichtige Risikofaktoren für Herz-Kreislauf-Erkrankungen sind, einschließlich Dyslipidämie, Typ-2-Diabetes, Bluthochdruck und metabolisches Syndrom.“ – Harold Bays, MD, FACC

Eine Kohorten-Längsschnittstudie mit 67 278 Teilnehmern, von denen die Hälfte fettleibig war, ergab, dass bei den Fettleibigen die Wahrscheinlichkeit, an Bluthochdruck und Diabetes zu erkranken, deutlich höher war. Über einen Nachbeobachtungszeitraum von acht Jahren war Adipositas nach Kontrolle von Alter, Geschlecht, Bluthochdruck und Diabetes stark mit der Neudiagnose von Vorhofflimmern verbunden.6 Im Jahr 2015 war ein erhöhter BMI weltweit für vier Millionen Todesfälle verantwortlich.7 Eine Analyse der Daten von 3.310 Patienten in der TOPCAT-Studie ergab, dass das Risiko der Gesamtmortalität bei Patienten mit Herzinsuffizienz mit erhaltener Ejektionsfraktion (HFpEF) mit abdominaler Adipositas signifikant höher war als bei Patienten ohne abdominale Adipositas.8

Pathogenese der Adipositas

Die Ätiologie der Adipositas ist multifaktoriell. Zu ihrer Entstehung tragen genetische, umweltbedingte, soziokulturelle, physiologische, medizinische, verhaltensbedingte und epigenetische Faktoren bei.

• Mehr als 140 genetische Chromosomenregionen, die mit Fettleibigkeit in Verbindung stehen, wurden identifiziert. Gene, die mit dem BMI und allgemeiner Adipositas zusammenhängen, sind im zentralen Nervensystem stark ausgeprägt.7
• Es wird angenommen, dass Adipositasgene im hypothalamischen homöostatischen Regulator des Energiegleichgewichts und in neuronalen Schaltkreisen wirken, die mit belohnungsbasierter Entscheidungsfindung, Lernen und Gedächtnis, verzögerter Diskontierung und räumlicher Orientierung zusammenhängen.7
• Epigenetisch erhöhtes Risiko für Adipositas im Erwachsenenalter kann auch an künftige Generationen weitergegeben werden.7
• Weitere Faktoren sind gestörter Schlaf, psychischer Stress, neurologische Funktionsstörungen, Virusinfektionen und Entzündungen.3
• Interaktionen zwischen den ursächlichen Faktoren können zu übermäßiger Gewichtszunahme und Adipositas führen.7

Die Darmmikrobiota spielt ebenfalls eine Rolle bei der Förderung von Adipositas. Proinflammatorische Signale, die als Reaktion auf bakterielles Lipopolysaccharid erzeugt werden, können sich auf neurobehaviorale Gehirnzentren auswirken und die Adipozytenfunktion beeinträchtigen, was zu Adiposopathie und einem erhöhten Risiko für Stoffwechselkrankheiten führt.3

Adiposopathie

Adiposopathie bezeichnet die pathogene Vergrößerung von Fettzellen und Fettgewebe, die zu anatomischen und funktionellen Anomalien führt, die wiederum Stoffwechselerkrankungen und ein erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen zur Folge haben. „Da das Fettgewebe nicht weniger krankheitsanfällig ist als andere Körperorgane, soll der Begriff Adiposopathie die Pathologie des Fettgewebes mit den ‚Opathien‘ anderer Körperorgane vergleichen“, sagt Bays. Konkret wird Adiposopathie definiert als eine Funktionsstörung der Adipozyten und des Fettgewebes, die durch eine positive Kalorienbilanz und einen sitzenden Lebensstil bei genetisch und ökologisch anfälligen Personen verursacht wird.9

Zu den anatomischen Manifestationen der Adiposopathie gehören:

• Adipozytenhypertrophie
• Verstärkte viszerale, perikardiale, perivaskuläre und andere periorgane Adipositas
• Wachstum des Fettgewebes über seine Gefäßversorgung hinaus bei Ischämie, Zelltod und Entzündung
• Vermehrung von Immunzellen im Fettgewebe
• Ektopische Fettablagerungen in anderen Organen9

Zu den pathophysiologischen Manifestationen der Adiposopathie gehören:

• gestörte Adipogenese
• pathologische Dysfunktion der Adipozytenorganellen
• erhöhte zirkulierende freie Fettsäuren
• pathogene endokrine und immunologische Reaktionen des Fettgewebes
• pathogene Interaktion mit anderen Organen9

Diese anatomischen und pathophysiologischen Veränderungen führen zu verschiedenen klinischen Manifestationen, Dazu gehören hoher Blutzucker, Insulinresistenz, Bluthochdruck, adiposopathische Dyslipidämie, metabolisches Syndrom, Atherosklerose und eine ganze Reihe anderer Krankheiten. In seiner Übersicht über die adiposopathischen Veränderungen, die bei erhöhtem Körperfett auftreten, schreibt Bays: „Eine klinische Anwendung von Ockhams Rasiermesser legt nahe, dass Adiposopathie die Hauptursache für die meisten Fälle von Stoffwechselkrankheiten wie hohe Glukosespiegel, Bluthochdruck und Dyslipidämie sowie für die meisten Fälle von Herz-Kreislauf-Erkrankungen ist. „9

Übergewicht und Entzündungen bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen

Fettleibigkeit fördert systemische Entzündungen, und Entzündungen können die Adipogenese fördern. Bei Menschen mit Adipositas wurde eine chronische systemische Entzündung zusammen mit einer vermehrten Ansammlung von epikardialem Fettgewebe beobachtet.10 „Die meisten Kardiologen sind mit dem ‚inside to in‘-Modell der Atherosklerose vertraut, bei dem atherogene Lipoproteine im Blutkreislauf in das Subendothel eingeschlossen werden und eine Entzündungsreaktion auslösen, die atheromatöse Plaques fördert“, sagt Bays. „Es wird zunehmend erkannt, dass das adiposopathische ‚kranke Fett‘, das das Herz umgibt, ebenfalls Entzündungsreaktionen auslösen kann, die Herzerkrankungen fördern.

Systemische Entzündungen fördern die Ausprägung eines proinflammatorischen Phänotyps im epikardialen Fett, insbesondere im Fettgewebe, das die Herzkranzgefäße umgibt. Chronische Entzündungen und die Anhäufung von epikardialem Fett stehen in engem Zusammenhang mit dem Vorhandensein, dem Schweregrad und dem Fortschreiten der koronaren Herzkrankheit, unabhängig von der viszeralen Adipositas.10 Normale epikardiale Adipozyten ähneln den Adipozyten des braunen Fettgewebes, die Fettsäuren verbrennen und angrenzende Gewebe ernähren. Sie sezernieren Adiponektin, das Entzündungen und Fibrose in den Koronararterien und im Myokard minimiert. Im Gegensatz dazu ist das epikardiale Fett bei fettleibigen Menschen anfälliger für Lipolyse, was zur Freisetzung von Fettsäuren und reaktiven Entzündungen führt. Bei Adipositas ist die Adiponektin-Sekretion aus dem epikardialen Fett reduziert, und es werden proinflammatorische Adipokine freigesetzt, die die Infiltration von Makrophagen, die Zerstörung mikrovaskulärer Systeme und die Aktivierung fibrotischer Mechanismen fördern (Abbildung).10

Die häufigste Herzmuskelerkrankung bei Menschen mit Adipositas ist die HFpEF, die durch eine ventrikuläre Fibrose und eine verminderte Dehnbarkeit zusammen mit einem mäßig erhöhten Herzvolumen, relativ niedrigen natriuretischen Peptidwerten und einer beeinträchtigten Nierenfunktion gekennzeichnet ist. Selbst eine mäßige Volumenüberlastung führt zu einer Überfüllung des Herzens und einem unverhältnismäßigen Anstieg des Herzfülldrucks.10

Stoffwechselgesunde Adipositas

Stoffwechselgesunde Adipositas (MHO) bezieht sich auf Adipositas ohne Vorliegen eines metabolischen Syndroms. Menschen mit MHO weisen in der Regel ein mittleres Niveau an viszeraler Adipositas und kardiovaskulärem Risiko auf, das zwischen dem von Normalgewichtigen und Adipösen liegt.11 Studien haben jedoch ergeben, dass mindestens die Hälfte der Teilnehmer mit MHO bei Studienbeginn in eine metabolisch ungesunde Adipositas mit erhöhtem Risiko für kardiovaskuläre Erkrankungen übergeht.11,12

„Berichte über Patienten, die metabolisch gesund sind, aber an Adipositas leiden, hängen stark davon ab, wie gesund definiert wird. Bei strengeren Definitionen sind solche Personen selten zu finden. In diesen seltenen Fällen verwandelt sich der scheinbar ‚gesunde‘ Patient mit Fettleibigkeit mit der Zeit in einen Patienten, der schließlich die Komplikationen der Fettleibigkeit entwickelt und somit ungesund wird.“

In der Nurses‘ Health Study wandelten sich 84 Prozent von 3.027 Frauen mit MHO zu Beginn der Studie nach 20 Jahren Nachbeobachtung in ungesunde Phänotypen um.12 In der MESA-Studie wurde berichtet, dass 48 Prozent der Teilnehmer mit MHO während einer durchschnittlichen Nachbeobachtungszeit von 12,2 Jahren ein metabolisches Syndrom und ein erhöhtes Risiko für Herz-Kreislauf-Erkrankungen entwickelten.

„Berichte über Patienten, die metabolisch gesund sind, aber an Fettleibigkeit leiden, hängen stark davon ab, wie gesund definiert wird. Bei strengeren Definitionen findet man solche Personen nur selten“, sagt Bays. „In diesen seltenen Fällen verwandelt sich ein scheinbar ‚gesunder‘ Patient mit Fettleibigkeit mit der Zeit in einen Patienten, der schließlich die Komplikationen der Fettleibigkeit zeigt und damit ungesund wird“, fügt er hinzu. „Das Konzept des Adipositas-Paradoxons ist nicht mehr so paradox, wenn die Funktionalität des Fettgewebes im Mittelpunkt steht und nicht die Menge des Fettgewebes. Das Ausmaß, in dem das Fett funktional oder dysfunktional ist (aus endokriner und immunologischer Sicht), trägt dazu bei, das pathogene Potenzial des erhöhten Körperfetts zu bestimmen. Deshalb ist das Konzept der Adiposopathie oder des ‚kranken Fetts‘ so wichtig“, erklärt Bays.

Management

Eine Gewichtsabnahme wird allen übergewichtigen oder fettleibigen Patienten mit Begleiterkrankungen wie Prädiabetes, Diabetes, Bluthochdruck und Dyslipidämie empfohlen.6 „Die Anerkennung des pathogenen Potenzials des Fettgewebes kann eine klarere Begründung für die Empfehlung einer Gewichtsreduktion bei übergewichtigen Patienten liefern. Mit anderen Worten, die Diskussion darüber, wie Fett durch Gewichtszunahme ‚krank‘ und durch Gewichtsabnahme ‚gesund‘ wird, könnte sich als produktiver erweisen als die Diskussion über die einzelnen diagnostischen Komponenten, die das metabolische Syndrom definieren“, sagt Bays.

Die Ziele für die Behandlung von Erwachsenen mit Übergewicht oder Adipositas sind die Verbesserung der Gesundheit, der Lebensqualität sowie des Körpergewichts und der Körperzusammensetzung.3 Aufgrund der Heterogenität der Adipositas-Ätiologie und -Pathophysiologie ist das Ansprechen auf die Behandlung bei den Patienten unterschiedlich. Die Rate der anfänglichen Gewichtsabnahme ist der beständigste Faktor, der den langfristigen Erfolg der Gewichtsabnahme vorhersagt.7 Empfohlen wird ein anfängliches Gewichtsziel von 5-10 Prozent über sechs Monate, wobei der Schwerpunkt auf einer Ernährungsumstellung, mehr körperlicher Aktivität und Verhaltensänderung liegt, die von einem multidisziplinären Team durchgeführt werden. Weitere Maßnahmen sind Medikamente zur Gewichtsabnahme, medizinische Geräte und bariatrische Operationen.7

Es gibt Hinweise darauf, dass zugesetzter Zucker und bestimmte Lebensmittel, die gesättigte Fette enthalten, das Risiko für kardiometabolische Erkrankungen durch Stoffwechselmechanismen erhöhen, die nicht nur durch eine positive Energiebilanz und Fettvermehrung vermittelt werden. Bestimmte Ernährungsmuster oder -bestandteile scheinen die „Energiezufuhr“ oder die „Energiespeicherung in Form von Fett“ durch Mechanismen zu erhöhen, die sich nicht allein durch ihren spezifischen kalorischen Beitrag zur „Energiezufuhr“ in der Energiebilanz erklären lassen.13

Ein ausreichender Anteil an mehrfach ungesättigten Fettsäuren in der Ernährung mit einer entsprechenden Verringerung der gesättigten Fettsäuren führt zu einer erheblichen Senkung der Blutfette. Der Ersatz von gesättigten Fettsäuren durch n-6-Fettsäuren ist mit einem geringeren Risiko für kardiovaskuläre Erkrankungen verbunden; der Ersatz durch raffinierte Kohlenhydrate hat einen neutralen oder negativen Effekt.13 Der Verzehr von Fruktose, Maissirup mit hohem Fruktosegehalt oder Saccharose führt zu einem stärkeren Anstieg der Risikofaktoren für kardiometabolische Erkrankungen als isokalorische Stärkemengen.13

Die bariatrische Chirurgie reduziert das Körperfett, einschließlich des epikardialen Fettgewebes, verringert Entzündungen und verbessert die Funktion der Adipozyten und des Fettgewebes, was zu einer Verringerung der Lipidwerte und einer Verbesserung der Stoffwechselerkrankungen führt.10 Die Risikofaktoren für Herz-Kreislauf-Erkrankungen werden verbessert, einschließlich des Glukosestoffwechsels, des Blutdrucks, der Thrombosefaktoren, der Nierenfunktion, der Funktion der Adipozyten und des Fettgewebes, der Entzündungsmarker und der Gefäßmarker. „Einige bariatrische Operationen verbessern nicht nur die Risikofaktoren für Herz-Kreislauf-Erkrankungen erheblich, sondern senken auch die Gesamtsterblichkeit durch Herz-Kreislauf-Erkrankungen“, so Bays. Für eine bariatrische Operation kommen Patienten mit einem BMI ≥35 mit einer oder mehreren gesundheitlichen Beeinträchtigungen sowie Patienten mit einem BMI ≥40 mit oder ohne gesundheitliche Beeinträchtigungen in Frage.3

Der von der Obesity Medicine Society entwickelte Obesity Algorithm ist ein guter Ausgangspunkt für die Entwicklung von Behandlungsstrategien für Patienten mit Übergewicht oder Adipositas. Es handelt sich um eine kostenlose Ressource für die Aufklärung und das Patientenmanagement, die in Form von über 300 herunterladbaren PowerPoint-Folien vorliegt. „Der Adipositas-Algorithmus ist eine vereinfachte, aber umfassende Diskussion über Adipositas-Management, die Klinikern helfen kann, Strategien für die Behandlung von Patienten mit Adipositas zu entwickeln“, sagt Bays.

1. Hales CM, Fryar CD, Carroll MD, et al. JAMA 2018;319:2419-29.
2. Ogden CL, Fryar CD, Hales CM, et al. JAMA 2018;319:2410-8.
3. Bays HE, Seger J, Primack C, et al. Obesity Algorithm, vorgestellt von der Obesity Medicine Association. Verfügbar unter: obesityalgorithm.org. Accessed June 10, 2018.
4. Buscot MJ, Thomson RJ, Juonala M, et al. Eur Heart J 2018;Apr 4:.
5. Bjerregaard LG, Jensen BW, Angquist L, et al. New Engl J Med 2018;378:1302-12.
6. Foy AJ, Mandrola J, Liu G, et al. Am J Cardiol 2018;121:1072-5.
7. Gadde KM, Martin CK, Berthoud HR, et al. J Am Coll Cardiol 2018;69-84.
8. Tsujimoto T, Kajio H. J Am Coll Cardiol 2017;70:2739-49.
9. Bays H. Curr Atheroscler Rep 2014;16:409.
10. Packer M. J Am Coll Cardiol 2018;71:2360-72.
11. Mongraw-Chaffin M, Foster MC, Anderson CAM. J Am Coll Cardiol 2018;71:1857-65.
12. Eckel N, Li Y, Kuxhous O, et al. Lancet Diabetes Endocrinol 2018;May 28:.
13. Stanhope KL, Goran MI, Bosy-Westphal A, et al. Obes Rev 2018;May 14:.
14. Bays HE, Jones PH, Jacobson TA, et al. J Clin Lipidol 2016;10:33-57.
15. Bays H, Kothari SN, Azagury DE, et al. Surg Obes Relat Dis 2016;12:468-95.

Klinische Themen: Arrhythmien und klinische EP, Diabetes und kardiometabolische Erkrankungen, Dyslipidämie, Herzinsuffizienz und Kardiomyopathien, Prävention, atherosklerotische Erkrankungen (CAD/PAD), Vorhofflimmern/supraventrikuläre Arrhythmien, Lipidstoffwechsel, akute Herzinsuffizienz, Herzinsuffizienz und kardiale Biomarker, Diät, Bewegung, Bluthochdruck, Schlafapnoe

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