Protein Intake and Bone Health in the Elderly

Abstract

Protein plays an important role in muscle and bone metabolism. This is of great importance for optimal bone health, especially in the elderly, in sarcopenia and osteoporosis. Adequate protein intake is a prerequisite for optimal musculoskeletal health and efficient strength training. Protein is one of the macronutrients and besides calcium the most abundant structural component of our musculoskeletal system. However, elderly subjects often consume too little protein. In 2017, the revised reference values in the D-A-CH region were increased for adults>65 years to 1.0 g protein/kg (ideal) body weight [BW]/ day and ESPEN even advocates for an intake of 1.0–1.5 g protein/kg BW/ day. Many elderly people, especially women do not meet these targets. In our experience, there is a fundamental misconception that protein needs can only be met consuming animal products. Many studies have investigated whether sufficient protein intake has a positive effect on bone. In this short review, the importance of protein for bone and the problem of inadequate protein intake in sarcopenia will be discussed and the most relevant clinical guidelines and studies will be presented. For practical use, we give examples of omnivore and vegetarian meal plans and important protein sources (plant and animal origin) are given. Usually, the minimal demands can easily be met with simple nutritional advice. Sometimes however, additional protein supplements (often liquids, puddings, powders) are needed, especially in nursing home residents, and when poor appetite or dysphagia impair appropriate caloric and protein intake.

Zusammenfassung

Eiweiß spielt eine wichtige Rolle im Muskel- und Knochenstoffwechsel. Dies ist von großer Bedeutung für eine optimale Knochengesundheit, insbesondere bei älteren Menschen, bei Sarkopenie und Osteoporose. Eine ausreichende Proteinzufuhr ist eine Voraussetzung für eine optimale Gesundheit des Bewegungsapparats und ein effektives Krafttraining. Eiweiß ist einer der Makronährstoffe und neben Kalzium der am häufigsten vorkommende Strukturbestandteil unseres Bewegungsapparats. Ältere Menschen nehmen jedoch häufig zu wenig Eiweiß zu sich. Im Jahr 2017 wurden die überarbeiteten Referenzwerte in der D-A-CH-Region für Erwachsene>65 Jahre auf 1,0 g Protein/kg (ideales) Körpergewicht [KG]/Tag angehoben und ESPEN plädiert sogar für eine Zufuhr von 1,0–1,5 g Protein/kg KG/Tag. Viele ältere Menschen, insbesondere Frauen, erreichen diese Ziele nicht. Unserer Erfahrung nach besteht ein grundlegender Irrglaube, dass der Proteinbedarf nur durch den Verzehr tierischer Produkte gedeckt werden kann. In vielen Studien wurde untersucht, ob sich eine ausreichende Proteinzufuhr positiv auf die Knochen auswirkt. In diesem kurzen Überblick wird die Bedeutung von Eiweiß für die Knochen und das Problem einer unzureichenden Eiweißzufuhr bei Sarkopenie erörtert, und es werden die wichtigsten klinischen Leitlinien und Studien vorgestellt. Für die Praxis werden Beispiele für omnivore und vegetarische Speisepläne gegeben und wichtige Proteinquellen (pflanzlichen und tierischen Ursprungs) genannt. In der Regel können die Mindestanforderungen mit einfachen Ernährungsempfehlungen leicht erfüllt werden. Manchmal ist jedoch eine zusätzliche Eiweißergänzung (oft in flüssiger Form oder als Pudding oder Pulver) erforderlich, insbesondere bei Bewohnern von Pflegeheimen und wenn Appetitlosigkeit oder Schluckstörungen eine angemessene Kalorien- und Eiweißaufnahme beeinträchtigen.

Keywords

protein - malnutrition - bone - osteoporosis - veganism

Schlüsselwörter

Eiweiß - Malnutrition - Knochen - Osteoporose - Veganismus

Publication History

Received: 28 March 2024
Received: 28 April 2024

Accepted: 22 May 2024

Article published online:
21 June 2024

• References

• 1 Raubenheimer D, Simpson SJ. Protein appetite as an integrator in the obesity system: the protein leverage hypothesis. Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 2023; 378: 20220212
• 2 Richter M, Baerlocher K, Bauer JM. et al. Revised Reference Values for the Intake of Protein. Ann Nutr Metab 2019; 74: 242-250
• 3 Hengeveld LM, Boer JMA, Gaudreau P. et al. Prevalence of protein intake below recommended in community-dwelling older adults: a meta-analysis across cohorts from the PROMISS consortium. J Cachexia Sarcopenia Muscle 2020; 11: 1212-1222
• 4 Darling AL, Millward DJ, Lanham-New SA. Dietary protein and bone health: towards a synthesised view. Proc Nutr Soc 2021; 80: 165-172
• 5 Volkert D, Beck AM, Cederholm T. et al. ESPEN practical guideline: Clinical nutrition and hydration in geriatrics. Clin Nutr 2022; 41: 958-989
• 6 Shangguan X, Xiong J, Shi S. et al. Impact of the Malnutrition on Mortality in Patients With Osteoporosis: A Cohort Study From NHANES 2005-2010. Front Nutr 2022; 9: 868166
• 7 Clynes MA, Gregson CL, Bruyère O, Cooper C, Dennison EM. Osteosarcopenia: where osteoporosis and sarcopenia collide. Rheumatology (Oxford) 2021; 60: 529-537
• 8 Deutz NE, Bauer JM, Barazzoni R. et al. Protein intake and exercise for optimal muscle function with aging: recommendations from the ESPEN Expert Group. Clin Nutr 2014; 33: 929-936
• 9 Zeraattalab-Motlagh S, Mortazavi AS, Ghoreishy SM. et al. Association between total and animal proteins with risk of fracture: A systematic review and dose-response meta-analysis of cohort studies. Osteoporos Int 2024; 35: 11-23
• 10 Iuliano S, Poon S, Robbins J. et al. Effect of dietary sources of calcium and protein on hip fractures and falls in older adults in residential care: cluster randomised controlled trial. BMJ 2021; 375: n2364 Published 2021 Oct 20
• 11 Schürch MA, Rizzoli R, Slosman D, Vadas L, Vergnaud P, Bonjour JP. Protein supplements increase serum insulin-like growth factor-I levels and attenuate proximal femur bone loss in patients with recent hip fracture. A randomised, double-blind, placebo-controlled trial. Ann Intern Med 1998; 128: 801-809
• 12 Kerstetter JE, Bihuniak JD, Brindisi J. et al. The Effect of a Whey Protein Supplement on Bone Mass in Older Caucasian Adults. J Clin Endocrinol Metab 2015; 100: 2214-2222
• 13 Isanejad M, Sirola J, Mursu J, Kröger H, Tuppurainen M, Erkkilä AT. Association of Protein Intake with Bone Mineral Density and Bone Mineral Content among Elderly Women: The OSTPRE Fracture Prevention Study. J Nutr Health Aging 2017; 21: 622-630
• 14 Gregson CL, Armstrong DJ, Bowden J. et al. UK clinical guideline for the prevention and treatment of osteoporosis [published correction appears in Arch Osteoporos. 2022 May 19;17(1):80]. Arch Osteoporos 2022; 17: 58
• 15 Groenendijk I, den Boeft L, van Loon LJC. et al. High Versus low Dietary Protein Intake and Bone Health in Older Adults: a Systematic Review and Meta-Analysis. Comput Struct Biotechnol J. 2019; 17: 1101-1112
• 16 Zittermann A, Schmidt A, Haardt J. et al. Protein intake and bone health: an umbrella review of systematic reviews for the evidence-based guideline of the German Nutrition Society. Osteoporos Int 2023; 34: 1335-1353
• 17 Iguacel I, Miguel-Berges ML, Gómez-Bruton A. et al. Veganism, vegetarianism, bone mineral density, and fracture risk: a systematic review and meta-analysis. Nutr Rev 2019; 77: 1-18
• 18 Tong TYN, Appleby PN, Armstrong MEG. et al. Vegetarian and vegan diets and risks of total and site-specific fractures: results from the prospective EPIC-Oxford study. BMC Med 2020; 18: 353
• 19 Interspar. Lebensmittel online shop (März 2024). Im Internet: https://www.interspar.at/shop/lebensmittel/