Ceramide als Biomarker für Herzinfarkt und Diabetes?

Bei Nagetieren konnte bereits gezeigt werden, dass Ceramide an der Regulierung von Entzündungen, Insulinresistenz und Stress beteiligt sind: Erhöhte man die Expression der Ceramid-Synthese-Enzyme (CerS-6) und stieg Cer-16, wurden die Tiere besonders anfällig für Insulinresistenz, Mäuse ohne CerS-6 waren hingegen vor Fettleibigkeit und Glukoseintoleranz geschützt, fanden Wissenschaftler in einer bereits 2014 erschienenen Studie („Obesity-Induced CerS6-Dependent C16:0 Ceramide Production Promotes Weight Gain and Glucose Intolerance“), veröffentlicht in „Cell“, heraus. „Diese Experimente zeigen, dass die Hemmung von CerS6 ein spezifischer Ansatz für die Behandlung von Fettleibigkeit und Typ-2-Diabetes mellitus ist“, erklärten die Forschenden damals schon. Nun sind Mäuse keine Menschen, doch auch für Menschen gibt es bereits Daten aus epidemiologischen Studien, die eine Verbindung zwischen Ceramiden, Dihydroceramiden und kardiovaskulären Erkrankungen („European Heart Journal“: „Development and validation of a ceramide- and phospholipid-based cardiovascular risk estimation score for coronary artery disease patients“) herstellen und für die konkreten Ceramide Cer-18, Cer-20 und Cer-22 zu Diabetes mellitus Typ 2 („The Journal of Nutrition“: „Plasma Ceramide Species Are Associated with Diabetes Risk in Participants of the Strong Heart Study“).

Auch verändern rotes Fleisch sowie Kaffee den Fettstoffwechsel und das kardiometabolische Risiko – dabei scheint Kaffee auf kardiovaskuläre Erkrankungen („Circulation“: „Long-Term Coffee Consumption and Risk of Cardiovascular Disease: A Systematic Review and a Dose–Response Meta-Analysis of Prospective Cohort Studies“) und Diabetes mellitus („Diabetes Care“: „Caffeinated and Decaffeinated Coffee Consumption and Risk of Type 2 Diabetes: A Systematic Review and a Dose-Response Meta-analysis“) eher protektiv zu wirken, rotes Fleisch das Risiko für kardiovaskuläre, krebsbedingte und Gesamt-Sterblichkeit („Archives for Internal Medicine“: „Red Meat Consumption and Mortality: Results from Two Prospective Cohort Studies“) jedoch zu erhöhen. 
Nur wie geschieht dies? Vermitteln Ceramide diese Effekte? Dem kamen die Wissenschaftler vom DIfE nun näher.

Dafür beobachteten sie Teilnehmer der EPIC-Potsdam-Studie über mehrere Jahre. Sie prüften, ob man durch Ernährung beeinflussbare Ceramide das Risiko der Studienteilnehmer für Diabetes mellitus Typ 2 oder kardiovaskuläre Erkrankungen vorhersagen kann. Zu Studienbeginn waren die Studienteilnehmer weder kardiovaskulär noch diabetisch erkrankt, allerdings entwickelten 775 Teilnehmer (von 1.886 Risikopatienten) über die Jahre einen Diabetes und 551 Teilnehmer (von 1.671 Risikopatienten) erkrankten am Herz-Kreislauf-System. Zum Zeitpunkt des Studienstarts machten die Probanden zudem Angaben zu ihren Ernährungsgewohnheiten und ließen ihr Blut untersuchen, anhand dessen die Wissenschaftler ein Ceramid- und Dihydroceramidprofil erstellten.

Zudem interessierten sich die Wissenschaftler auch dafür, ob die mit kardiovaskulären Erkrankungen oder Diabetes in Verbindung gebrachten Ceramide/ Dihydroceramide auch mit bestimmten Nahrungsmitteln zusammenhängen könnten, die die Studienteilnehmer zu sich nahmen. Sie wurden auch da fündig: Die Ergebnisse deuteten darauf hin, dass Ceramide und Dihydroceramide „teilweise die vermeintlich nachteilige Wirkung eines hohen Verzehrs von rotem Fleisch und die Vorteile des Kaffeekonsums auf das Typ-2-Diabetes-Risiko vermitteln“, schreiben die Forschenden. Konkret äußert sich Erstautor Clemens Wittenbecher, Mitarbeiter der Abteilung Molekulare Epidemiologie am DIfE und der Harvard T.H. Chan School of Public Health, in einer Mitteilung des DifE: „Menschen, die viel Fleisch essen, haben ein höheres Diabetesrisiko. Wir konnten jetzt erstmals zeigen, dass ein hoher Verzehr von rotem und verarbeitetem Fleisch mit ungünstigen Spiegeln diabetesbezogener Ceramide verbunden war. Unsere Ergebnisse legen nahe, dass der Zusammenhang von Fleischverzehr und Diabetesrisiko durch den Einfluss auf Ceramidspiegel im Blut vermittelt werden könnte“. Somit könnte Ceramiden eine „entscheidende“ Rolle zukommen, wenn es darum geht, die genetische Veranlagung und Ernährungsgewohnheiten mit dem Risiko für kardiometabolische Erkrankung zu verknüpfen.

Perspektivisch hofft man, dass bestimmte Ceramide als mögliche Biomarker identifiziert werden können, die es dann erlauben, konkrete Ernährungstipps zu geben, um Erkrankungen wie Diabetes, Herzinfarkt oder Schlaganfall vorzubeugen.