Die Verfügbarkeit von Glukose und freien Fettsäuren beeinflusst die Substratoxidation im Nüchternzustand

Fragestellung:

Bisher wird angenommen, dass im Nüchternzustand Energiegewinnung vor allem durch ß-Oxidation von Fettsäuren stattfindet. Wir wollten nun untersuchen, ob die Verschlechterung der Glukosetoleranz auf dem Weg zum Diabetes, die Substratoxidation beeinflusst.

Methodik:

Wir haben 27 Studienteilnehmer mit einem erhöhten Risiko für Typ 2 Diabetes ausführlich metabolisch untersucht (15 Männer und 12 Frauen im Alter von 62,9 ± 6,5 Jahren, mit einem durchschnittlichen BMI von 30,4 ± 5,2 kg/m²). Nach einer 10-stündigen Fastenperiode wurde der respiratorische Quotient (RQ) mittels einer indirekten Kalorimetrie gemessen. Ein RQ von 1 zeigt dabei eine Glukoseverstoffwechselung, ein RQ von 0,7 eine Lipidoxidation an.

Ergebnisse:

Der RQ war nicht mit der Glukosetoleranz assoziiert (p = 0,9). Auffällig war allerdings, dass anders als erwartet, der RQ nicht bei allen nüchternen Probanden um 0,7 lag, sondern Werte zwischen 0,74 und 0,96 gemessen wurden. Wir haben deswegen untersucht, ob die Konzentrationen der beiden wichtigsten Substrate Glukose und freie Fettsäuren (FFA) den RQ determinieren könnten.

Es zeigte sich eine signifikante Interaktion zwischen Glukose und FFA auf den RQ (p = 0,0498). Bei einer hohen Konzentration an FFA und normalen Blutzuckerwerten zeigte sich eine bevorzugte Glukoseoxidation. Im Unterschied dazu wurde bei hohen Blutzuckerwerten und hohen FFA die Lipidoxidation präferiert.

Schlussfolgerungen:

Unsere Ergebnisse zeigen, dass die Substratoxidation im Nüchternzustand durch eine komplexe Interaktion der beiden wichtigen Substrate Glukose und FFA beeinflusst wird. Zugrundeliegende Mechanismen und deren Bedeutung für den Stoffwechsel müssen in weiteren Studien näher untersucht werden.