Wie sich Kohlenhydrate auf den Stoffwechsel auswirken
Wenn Menschen als Teil ihrer Ernährung hohe Mengen von Kohlenhydraten aufnehmen, kann das zu Stoffwechselstörungen führen. Wenn bei betroffenen Personen zusätzlich ein hoher Insulinspiegel vorliegt, scheint dies den Vorgang noch zusätzlich zu verstärken. Die weitverbreitete, übermäßige Kohlenhydrataufnahme birgt hier nicht zu unterschätzende Risiken.
In einer neuen Studie unter Beteiligung von Forschenden des Brigham and Women’s Hospital wurde festgestellt, dass überschüssige Kohlenhydrate zu Stoffwechselstörungen beitragen können, indem sie die Synthese wichtiger Antioxidantien blockieren. Durch einen hohen Insulinspiegel wird das Problem noch verstärkt. Die entsprechenden Ergebnisse wurden in der englischsprachigen Fachzeitschrift „American Journal of Physiology – Endocrinology and Metabolism“ publiziert.
Auswirkungen eines hohen BMI
Es wird zwar bereits seit Jahrzehnten dazu geraten, die Aufnahme von Nahrungsfetten aus gesundheitlichen Gründen zu verringern, aber wie steht es um den Verzehr von Kohlenhydraten? Trotz verschiedenen Studien ist noch nicht viel darüber bekannt, wie der Körper große Mengen Kohlenhydrate aus einer Mahlzeit verarbeitet, so das Team.
Wie bauen Zellen Kohlenhydrate ab?
Um dies herauszufinden, analysierten die Forschenden, an gesunden normalgewichtigen und gesunden übergewichtigen Teilnehmende, welche für die Studie überschüssige Kohlenhydrate zu sich nahmen, wie Zellen Kohlenhydrate in Echtzeit abbauen.
Schwerpunkt der Behandlung von Diabetes
„Bei der Behandlung von Menschen mit Typ-2-Diabetes liegt der Schwerpunkt häufig auf der Senkung des Blutzuckerspiegels und nicht auf der Verhinderung einer übermäßigen Kohlenhydratzufuhr, die in unserer Gesellschaft sehr verbreitet ist”, erklärt Studienautor Dr. Nawfal Istfan vom Brigham and Women’s Hospital in einer Pressemitteilung.
Traditionelle Behandlungsmethoden schädlich?
Die aktuelle Studie zeigen nun jedoch, dass einige traditionelle Behandlungsmethoden für Diabetes, beispielsweise die Verabreichung von mehr Insulin zur Senkung des Blutzuckers, potenziell schädlicher ausfallen können, wenn eine Überernährung nicht kontrolliert wird, berichtet der Mediziner.
Teilnehmende konsumierten große Mengen Kohlenhydrate
In der Untersuchung wurde die Aktivität der Elektronen in den Zellen von 24 nicht-diabetischen Teilnehmenden überwacht. Diese Personen konsumierten im Verhältnis zu ihrem Gewicht große Mengen an Kohlenhydraten (in einigen Fällen über 350 g Kohlenhydrate).
Rolle der eingeschränkten Synthese von Antioxidantien
Das Team identifizierte Anzeichen dafür, dass die Zellen Elektronen aus Glutathion (einem Hauptantioxidans) nutzen, um überschüssige Kohlenhydrate als Fette zu speichern. Diese Anzeichen traten bei teilnehmenden Personen mit einem hohen BMI noch ausgeprägter auf. Nach Ansicht der Forschenden unterstützt dies die Hypothese, dass ein übermäßiger Verzehr von Kohlenhydraten zu Stoffwechselstörungen beitragen kann, indem er die Synthese von Antioxidantien im Körper einschränkt.
Veränderungen des Fettgewebes führten zu Stoffwechselstress
Durch eine Analyse der Biopsien der teilnehmenden Personen bestätigte sich schließlich, dass die während der Studie aufgetretenen Veränderungen des Fettgewebes bei einem vorliegenden hohen BMI eine Form von Stoffwechselstress darstellen, welcher häufig bei Insulinresistenz und Typ-2-Diabetes auftritt.
Das Team war außerdem in der Lage nachzuweisen, dass Insulin, welches den Blutzuckerspiegel senkt, indem es die Aufnahme von Blutzucker in die Zellen erhöht, zu einer Stoffwechselstörung beitragen kann. Dies geschieht, wenn die Zellen nicht darauf vorbereitet sind, eine so große Menge an Kohlenhydraten zu verarbeiten.
Wenn eine Person Kohlenhydrate im Übermaß zu sich nimmt, zerlegen die Zellen die Moleküle und bauen sie durch einen sogenannten Reduktions-Prozess, bei dem Elektronen verwendet werden, wieder zu Fetten auf, erläutern die Forschenden.
Die Fachleute stellten zudem die Hypothese auf, dass die Zellen während der Fettsynthese anderen Stoffwechselaktivitäten wie der Produktion von Antioxidantien (also wichtige Moleküle zum Schutz des Körpers) Elektronen entziehen.
„Die Methodik, die wir in dieser Studie verwendet haben, könnte in Zukunft eingesetzt werden, um die individuelle Veranlagung zur Gewichtszunahme zu untersuchen. Es gibt echte Unterschiede zwischen den Stoffwechselvorgängen der Patienten, was in der Medizin bisher ignoriert wurde. Die metabolische Überernährung variiert von Patient zu Patient, und wir müssen dies verstehen, damit wir angemessenere Ernährungsempfehlungen geben können“, fügt Dr. Istfan hinzu. (as)
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Autoren- und Quelleninformationen
Dieser Text entspricht den Vorgaben der ärztlichen Fachliteratur, medizinischen Leitlinien sowie aktuellen Studien und wurde von Medizinern und Medizinerinnen geprüft.
- Nawfal Istfan, Brook Hasson, Caroline Apovian, Tova Meshulam, Liqun Yu, et al.: Acute Carbohydrate Overfeeding: A Redox Model of Insulin Action and Its Impact on Metabolic Dysfunction in Humans; in: American Journal of Physiology - Endocrinology and Metabolism (veröffentlicht 27.09.2021), American Journal of Physiology - Endocrinology and Metabolism
- Brigham and Women's Hospital: Study reveals how excess carbohydrates may contribute to metabolic dysfunction (veröffentlicht 20.10.2021), Brigham and Women's Hospital
Wichtiger Hinweis:
Dieser Artikel enthält nur allgemeine Hinweise und darf nicht zur Selbstdiagnose oder -behandlung verwendet werden. Er kann einen Arztbesuch nicht ersetzen.