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Prof. Dr. Bodo Melnik Fachgebiet Dermatologie, Umweltmedizin und Gesundheitstheorie, Universität Osnabrück
 
Dermatologie 12. Mai 2011

Acne vulgaris und die Rolle der Diät

Neue Einordnung als „Acne alimentaris“

Es ist an der Zeit, dass die dermatologischen Leitlinien zum Einfluss der Ernährung auf die Akne grundlegend überarbeitet werden und die noch im Jahr 2007 publizierte Vorstellung der American Academy of Dermatology „there is insufficient evidence to link the consumption of certain ‚food enemies‘ to acne“ dem aktuellen Erkenntnisstand angepasst wird.

Akne ist eine epidemieartig auftretende Hauterkrankung Adoleszenter westlichen Lebens- und Ernährungsstils mit geschätzten Prävalenzraten zwischen 85 und 93 %. Darüber hinaus wird eine zunehmende Prävalenz postadoleszenter persistierender Akne beobachtet. Diese besorgniserregende Änderung der epidemio- logischen Situation verdeutlicht eine Fehlentwicklung, die mit dem Terminus „Acne vulgaris“ nicht mehr zutreffend zu beschreiben ist. Die bestehenden genetischen Faktoren der Akne treten bei einer bald 100 % erreichenden Prävalenz bei Adoleszenten in den Hintergrund.

Einer der wesentlichen Umweltfaktoren der Akne ist die Ernährung westlichen Lebensstils. Auf diesen Zusammenhang machten Cordain et al. (Arch Dermatol 2002; 138: 1584–90) aufmerksam. Sie konnten bei 1.200 Kitavan-Inselbewohnern von Papua-Neuguinea sowie bei 115 Aché- Jägern und Sammlern Paraguays keinen einzigen Fall von Akne nachweisen. Diese Populationen verzehren weder Milch(-Produkte) noch Kohlenhydrate mit hohem glykämischen Index (G.I.). Diese Befunde setzten einen Paradigmenwechsel in Gang, der die Bedeutung von Ernährung bei der Induktion der Akne in den Vordergrund rückte.

Spencer et al. (Int J Dermatol 2009; 48: 339–47) haben Ernährungsstudien zur Akne einer kritischen Analyse unter evidenzbasierten Kriterien unterzogen und kommen zu dem Schluss, dass sämtliche bis zum Jahr 2005 publizierten Studien keine objektive Beurteilung der Assoziation von Ernährungsfaktoren und Akne erlauben, da diese Studien erhebliche methodische Mängel aufweisen. Die ab 2005 verwertbaren Studienergebnisse bestätigen dagegen die Bedeutung der Milchprodukte und Kohlenhydrate mit hohem G.I. als Auslöser der Akne.

In einer retrospektiven Studie wurden 47.355 Krankenschwestern über ihr Ernähungsverhalten während der Adoleszenz befragt. Diese Studie offenbarte einen signifikanten Zusammenhang zwischen der Prävalenz der Akne und der Menge des täglichen Milchkonsums. Bei der Auswertung der US-amerikanischen „Growing Up Today“-Studie bei 4.273 Jungen und 6.094 Mädchen im Alter von 9–15 Jahren wurde ebenfalls eine signifikante Korrelation zwischen täglichem Milchkonsum und Prävalenz der Akne festgestellt. Auch der Konsum von Kohlenhydraten mit hohem G.I. kann Akne induzieren oder aggravieren. Sowohl der Konsum von Milch als auch von hyperglykämischen Kohlenhydraten führt zu insulinotropen, Akne induzierenden Effekten, die auf Signaltransduktionsebene molekularbiologisch erklärt werden konnten. Ein weiterer Risikofaktor westlichen Lebensstils ist der gesteigerte Konsum insulinotroper Molkeproteinkonzentrate im Fitnessumfeld, oft in Kombination mit illegalem Androgenabusus sowie Verwendung von synthetischem Wachstumshormon (GH), Insulin und insulinartigem Wachstumsfaktor-1 (IGF-1).

Die vorliegende Übersicht soll aufzeigen, dass alle nutritiven Akneauslöser sowie das Rauchen synergistisch und potenzierend über den aus der onkologischen Literatur bekannten Wachstumsfaktor-Phosphoinositol-3-Kinase (PI3 K)/Akt-Signalweg wirksam werden. Nutritiv generierte Aknestimuli wirken dabei auf genomischer Ebene durch eine Verminderung des metabolischen Sensors und nukleären Transkriptionsfaktors FoxO1.

FoxO1: metabolischer Akne-Sensor

Die Forkhead-Box- (FoxO-)Transkriptionsfaktoren FoxO1, FoxO3a, FoxO4 und FoxO6 stellen eine Familie zentraler regulatorischer Proteine dar, welche die Expression wichtiger Gene modulieren, die an der Kontrolle des Zellzyklus, der DNS-Reparatur, der Apoptose, des oxidativen Stresses, der Zelldifferenzierung, des Glukosestoffwechsels und anderer Zellfunktionen maßgeblich beteiligt sind. FoxO1 gilt als wichtiger Sensor des Genoms für metabolische Änderungen des zellulären Nahrungsangebots. Für die Regulation der FoxO-Transkriptionsfaktoren spielt deren Translokation zwischen Zellkern und Zytoplasma eine zentrale Rolle. Der Transfer von FoxO1 aus dem Nukleus in das Zytoplasma erfordert dessen Phosphorylierung durch Aktivierung der PI3 K und Akt-Kinase. Letztere tritt in den Zellkern zur Phosphorylierung von FoxO ein, das dann den Zellkern verlässt, wodurch sich die Genregulation dramatisch ändert. Der nukleäre Export von FoxO1 wird v. a. durch Insulin und IGF-1 infolge Aktivierung der PI3 K und Akt in Gang gesetzt. Nicht nur nutritive, sondern auch andere Wachstumsfaktorsignale werden auf der Ebene der PI3 K/Akt-Aktivierung von der Zelle integriert. Der resultierende nukleäre Export des meist genrepressiv wirkenden FoxO1 bewirkt eine „Freischaltung“ der an der Akne beteiligten Zielgene und nukleären Rezeptoren. Es resultiert eine Zunahme der Transkriptionsaktivität des Androgenrezeptors (AR), Änderung der Aktivität der Peroxisom-Proliferator-aktivierten Rezeptoren (PPAR), der Leber-X-Rezeptoren (LXR), der Expression der Schlüsselgene der Zellzykluskontrolle (Cyclin D1 und D2) und der Matrixmodulation (Matrixmetalloproteinasen). Darüber hinaus erfolgt eine Steigerung der Promotoraktivität der „sterol regulatory element binding proteins“ (SREBPs) als wichtigste Transkriptionsfaktoren der sebozytären Lipogenese, eine verminderte Expression des die Glukosehomöostase regulierenden Glukosetransporterproteins-4 (GLUT-4), eine Hochregulierung Toll-like-Rezeptor-2-abhängiger angeborener Immunität mit Aktivierung des Transkriptionsfaktors NFκB, der wesentliche proinflammatorisch wirkende Gene aktiviert.

Physiologische Insulinresistenz der Pubertät

Die Pubertät ist durch die erhöhte pulsatile hypophysäre Sekretion von Wachstumshormon (GH) gekennzeichnet, das die Insulin- und IGF-1-abhängige Signaltransduktion und hepatische IGF-1-Synthese steigert und die transiente Insulinresistenz der Pubertät erklärt. Insulinresistenz ist die Folge eines Wachstumsfaktorsignal-induzierten nukleären FoxO1-Mangels, der zu einer deutlichen Verminderung des intrazellulären GLUT-4-Pools führt, da FoxO1 ein wichtiger Aktivator des GLUT-4-Promotors ist. Die physiologisch auftretende Insulinresistenz der Pubertät und der damit einhergehende nukleäre Mangel an FoxO1 werden durch insulinotrope Wachstumsfaktorsignale westlicher Ernährung gesteigert.

Die einzelnen nutritiven Wachstumsfaktorquellen, ihre Wirkungspotenzierung durch Kombination wie auch ihre synergistischen Effekte mit der durch Rauchen induzierten Insulinresistenz werden nachfolgend dargestellt.

Milchprotein

Milch ist ein komplexes bioaktives Sekret der Säugetiere, das zur Wachstumssteigerung und Entwicklung Neugeborener für einen begrenzten postpartalen Zeitraum physiologischerweise bereitgestellt wird. Endokrinologisch aktive Milch und Milchprodukte von Bos primigenius taurus werden vom Homo sapiens in artfremder Weise zur Aufzucht menschlicher Säuglinge und im weiteren Lebensverlauf zur Ernährung von Kindern und Erwachsenen konsumiert. Kuhmilch enthält zahlreiche bioaktive Hormone wie IGF-1 und IGF-2. Pasteurisierung der Milch führt zu keinem nennenswerten Verlust der IGF-1-Aktivität. Die Aminosäuresequenzen von bovinem und humanem IGF-1 sind identisch, weshalb beide mit gleicher Affinität an den humanen IGF-1-Rezeptor (IGF1R) binden, der auch von basalen Sebozyten exprimiert wird. Verschiedene tierexperimentelle Studien haben gezeigt, dass IGF-1 der Milch die Magen-Darm-Passage übersteht und in bioaktiver Form die Zirkulation erreicht. Einen besonderen Schutz für die enterale IGF-1-Passage bietet das großmolekulare Protein Kasein, das die Hauptproteinkomponente der Milch (80 %) darstellt und Proteasen inhibierende Wirkung besitzt. Vermehrter Milchkonsum führt beim Erwachsenen zu einem 10- bis 20%igen, bei Kindern sogar 20- bis 30%igen IGF-1-Anstieg im Serum. Bei achtjährigen Kindern erhöhte Milchkonsum die basalen Insulinspiegel, die IGF-1-Plasmaspiegel und führte zu Insulinresistenz. Vierwöchiger Milchkonsum von täglich 710 ml H-Milch führte bei zehn- bis elfjährigen Kindern, die nicht an Milchkonsum gewöhnt waren, zu einer Erhöhung der somatotropen GH/IGF-1-Achse mit einer IGF-1-Erhöhung von 23,4 %. Ein differenzieller Effekt der Kasein- und Molkefraktion der Milch wurde kürzlich bei 57 achtjährigen Jungen nachgewiesen. Die Molkeproteine der Milch bewirkten einen Insulinanstieg von 21 %, die Kaseinfraktion führte zu einem IGF-1-Anstieg von 15 %. Die durch Milchkonsum erhöhte Insulin- und IGF-1-Signaltransduktion führt zu einem nukleären Mangel von FoxO1, der eine Aktivitätssteigerung der Transkriptionsaktivität des Androgenrezeptors, der Komedogenese und sebozytären Lipogenese zur Folge hat. Eine Korrelation zwischen erhöhten IGF-1-Serumspiegeln und gesteigerter Sebumproduktion wurde klinisch bestätigt.

Andere Autoren führen die akneigenen Eigenschaften der Milch auf ihren erhöhten Gehalt an steroidalen Androgenpräkursoren infolge der Dauergravidität der Milchkühe zurück. Dagegen spricht, dass nicht die steroidhormonhaltige Fettfraktion der Milch, sondern die Wachstumsfaktoren enthaltende Proteinfraktion der Milch für die insulinotrope und IGF-1 steigernde Wirkung verantwortlich ist, was jedoch keinesfalls gesundheitliche Bedenken gegen den erhöhten Progesterongehalt fettreicher Milchprodukte ausschließt.

Dissoziation von insulinämischem und glykämischem Index der Milch

Fermentierte und nicht fermentierte Milchprodukte (Milch, Joghurt) führen zu insulinämischen Reaktionen, die bei Weitem den Bereich überschreiten, der von ihren niedrigen glykämischen Indizes (G.I.) zu erwarten wäre. Trotz eines niedrigen G.I. von 15–30 produziert Milch 3- bis 6-fach höhere insulinämische Indizes (I.I.) von 90–98. Eine gleich große Dissoziation zwischen G.I. und I.I. besteht beim Vergleich von Vollmilch und Magermilch, woraus geschlossen wurde, dass der insulinotrope Effekt der Milch tatsächlich in der Proteinfraktion enthalten ist. Magermilch wurde als potente, die Insulinsekretion anregende Substanz bei Diabetikern vom Typ 2 identifiziert. Mit Ausnahme von gereiften Käsen besitzen Milch und frische Milchprodukte potente insulinotrope Eigenschaften, die nicht durch Fleischkonsum hervorgerufen werden. Darüber hinaus erhöht Milchkonsum das Verhältnis von IGF-1 zu IGF-Bindungsprotein-3 (IGFBP-3), was zu einer gesteigerten Bioverfügbarkeit von IGF-1 führt.

IGF-1 und Milchproteinkonsum: Epidemiologische Korrelationen

Bei 2.109 Frauen fand sich eine positive Korrelation zwischen dem Konsum von Milchprodukten und der Höhe der IGF-1-Serumspiegel. Eine systematische Metaanalyse bestätigte den signifikanten Zusammenhang zwischen Milchkonsum und erhöhten IGF-1-Serumspiegeln. Die multizentrische Studiengruppe der European Prospective Investigation into Cancer and Nutrition lieferte eindeutige statistisch signifikante Befunde bei 4.731 Probanden zur positiven Korrelation von Milchproteinkonsum und IGF-1-Konzentrationen im Serum.

Kohlenhydrate mit hohem G.I.

Der glykämische Index (G.I.) ist ein Bewertungssystem für den Blutglukose steigernden Effekt von Nahrungsmitteln. Die glykämische Gesamtbelastung („glycemic load“, G.L.) bewertet die Gesamtmenge der aufgenommenen Kohlenhydrate und deren G.I. In den ersten zwei postprandialen Stunden steigen Blutglukose und Insulin nach einer Mahlzeit mit hohem G.L. höher als nach einer Mahlzeit mit niedrigem G.L. trotz gleicher Kalorienzahl. Eine Populationsstudie in Oslo bei 3.775 jungen Erwachsenen im Alter von 18–19 Jahren fand bei den männlichen Teilnehmern signifikante Assoziationen zwischen Akne und mentalem Stress, häufigem Konsum von Schokolade, Süßigkeiten und Kartof- felchips. Bei den Frauen wurden signifikante Assoziationen zwischen Akne und mentalem Stress und vermindertem Konsum von Rohkost beobachtet. Vor 40 Jahren untersuchten Fulton et al. (JAMA 1969; 210: 2071–4), ob vermehrter Konsum von Schokolade einen negativen Einfluss auf die Entstehung der Akne hat. Da in dieser Arbeit die Fette der Schokolade von vordergründigem wissenschaftlichem Interesse waren, blieb der G.I. von Verum und Kontrolle unberücksichtigt, da der G.I. der Verumgruppe (Kakaopaste/Kakaobutter) und der G.I. der Kontrollgruppe (hydrierte pflanzliche Trans- Fette) nahezu identisch waren. Es konnten daher damals keine signifikanten Korrelationen zwischen Schokoladenkonsum und Akne im Vergleich zur Kontrollgruppe dargelegt werden, weshalb sich das Dogma „Schokolade und Diät haben keinen Einfluss auf die Akne“ lange halten konnte.

Smith et al. (2007 J Am Acad Dermatol 57: 247–56; Am J Clin Nutr 86: 107–15) führten eine randomisierte kontrollierte Studie zur Evaluierung des Effekts einer Diät mit niedrigem G.L. und hohem Proteingehalt bei 43 männlichen Aknepatienten im Alter von durchschnittlich 18 Jahren durch. Die Probanden wurden zufällig entweder der Diätgruppe mit niedrigem G.L. mit 25 % der Energie in Form von Protein und 45 % der Energie in Form hypoglykämischer Kohlenhydrate oder der Kontrollgruppe mit einer üblichen Diät mit höherem G.L. zugeteilt. Nach zwölf Wochen fiel in der Gruppe mit niedrigem G.L. die Gesamtzahl und Zahl entzündlicher Akneeffloreszenzen signifikant ab. Das Hormonprofil der Behandlungsgruppe zeigte auch einen Abfall von Dehydroepiandrosteronsulfat und freiem Androgenindex. Der freie Androgenindex (Gesamttestosteron [nmol/l] x 100/Sexualhormonbindungsglobulin (SHBG) [nmol/l]) ist IGF-1-abhängig, da IGF-1 einerseits die gonadale Androgensynthese fördert, andererseits die hepatische Synthese von SHGB hemmt, wodurch eine erhöhte Bioaktivität und Konzentration von freiem Testosteron resultieren.

Eine Diät mit niedrigem G.L. im Vergleich zu einer Diät mit hohem G.L. zeigte bei zwölf männlichen Aknepatienten einen signifikanten Anstieg von IGFBP-1 und IGFBP-3. Hieraus wurde gefolgert, dass die Diät mit niedrigem G.L. zu einer verminderten Aktivität und Bioverfügbarkeit von freiem IGF-1 führte. Bemerkenswerterweise unterliegen die Gene von IGFBP-1 und IGFBP-3 der FoxO-Kontrolle. Kohlenhydratzufuhr mit hohem G.L. und hohem G.I. führen zu lang anhaltenden Hyperinsulinämien, die die Serumkonzentration von IGFBP-3 durch Hemmung seiner hepatischen Synthese reduzieren. Dieser Effekt erfolgt auf der FoxO-Regulationsebene des IGFBP-3-Promotors. Infolge der verstärkten Insulinsignale sinkt via PI3 K/Akt-Aktivierung der nukleäre Gehalt von FoxO1 ab. Hieraus resultiert eine verminderte IGFBP-3-Produktion der hepatischen Kupffer-Zellen. Dies führt nicht nur zu einer erhöhten Bioverfügbarkeit des mitogenen freien IGF-1, sondern beeinflusst überraschenderweise auch die nukleäre Retinoid-X-Rezeptor- (RXR-)vermittelte Signaltransduktion. IGFBP-3 ist nämlich nukleärer Ligand von RXRα und verstärkt die RXR-RXR-Homodimer-mediierte Signaltransduktion. RXR-Agonisten und IGFBP-3 haben eine wachstumshemmende und Apoptose indu- zierende Wirkung in vielen Zellsystemen. In der Haut ist RXR der vorherrschende nukleäre Retinoidrezeptor, der für die Zelldifferenzierung und Retinoidwirkung von größter Bedeutung ist. Retinoide, insbesondere Isotretinoin, sind die effektivsten Aknetherapeutika. Die Beweislage verdichtet sich, dass Retinoide die nukleäre FoxO1-Konzentration erhöhen und so die durch nutritive Wachstumssignale (Insulin/IGF-1) induzierte nukleäre FoxO1-Verminderung wieder ausgleichen. Der hierdurch bewirkte Anstieg von IGFBP-3 könnte den Isotretinoin-induzierten Wachstumsstopp und die Apoptose der Sebozyten erklären. Es ist bekannt, dass IGFBP-3 die RXR/RXR-Signaltransduktion verstärkt, die RAR/RXR-Signaltransduktion jedoch abschwächt. In epidermalen Keratinozyten hemmt IGFBP-3 die Zellproliferation und moduliert die frühen Stadien der Keratinozytendifferenzierung, ein Effekt, der der Komedogenese entgegenwirkt. Die Zugabe von All-trans-Retinsäure zu mesenchymalen Zellen der dermalen Papille induzierte ebenfalls die Synthese von IGFBP-3, eine Beobachtung, die das retinoidinduzierte Effluvium erklären könnte. Diese Befunde verdeutlichen die enge biochemische Interaktion zwischen ernährungsbedingter Modulation der Insulin/IGF-1-Signaltransduktion und den im peripheren Gewebe ablaufenden IGFBP-3-abhängigen homöostatischen Regulationen der Zellproliferation, Zelldifferenzierung und Apoptose.

Aknepatienten, die eine Diät mit niedrigem G.L. erhielten, zeigten einen Anstieg des Verhältnisses gesättigter zu einfach ungesättigten Fettsäuren in den Hautoberflächentriglyzeriden im Vergleich zur Kontrollgruppe. Ein Anstieg einfach ungesättigter Fettsäuren im Sebum korrelierte dabei mit vermehrtem follikulärem Sebumfluss (vermehrter Lipogenese). Die von differenzierenden suprabasalen Sebozyten exprimierte Δ6-Desaturase, das Schlüsselenzym der sebozytären Lipogenese, ist verantwortlich für die Konversion der gesättigten Palmitinsäure (16:0) in die einfach ungesättigte Sapiensäure (16:1Δ6) in einer für die Talgdrüse des Menschen charakteristischen Reaktion. Bemerkenswerterweise wird die essenzielle Linolsäure, das übliche Substrat der Δ6-Desaturase, während der Sebozy- tendifferenzierung und Wachsestersynthese nicht desaturiert, sondern durch β-Oxidation abgebaut. Hierdurch steht Palmitinsäure als bevorzugtes Substrat der Δ6-Desaturierung zur Verfügung. SREBP-1c ist der Hauptregulator der Genexpression der Δ6-Desaturase und bindet an das SREBP-Bindungselement des Promotors der Δ6-Desaturase. Bei der Maus wurde gezeigt, dass SREBP-1 als auch PPARα die Genexpression der Δ6- und Δ5-Desaturase regulieren. FoxO1 hemmt die DNS-Bindungsaktivität von PPARγ/RXRα-heterodimeren Komplexen nukleärer Rezeptoren, die kürzlich auch in Sebozyten nachgewiesen wurden. FoxO1 spielt auch eine bedeutende Rolle bei der Regulation der SREBP-1c-Promotoraktivität, da FoxO1 den Aktivatorkomplex LXRα/RXRα des SREBP-1-Promotors hemmt. Die Expression von FoxO1 weist somit eine negative Korrelation zur SREBP-1c-Expression auf.

Kohlenhydratrestriktion (niedriger G.L.) und Konsum von Kohlenhydraten mit einem niedrigen G.I. reduzieren die Insulinsekretion der β-Zellen des Pankreas, wodurch der nukleäre Gehalt von FoxO1 und IGFBP-3 ansteigt und die Expression von SREBP abfällt. Damit sinkt auch die SREBP-abhängige Aktivierung des Promotors der Δ6-Desaturase ab. Das erklärt die von Smith et al. (J Dermatol Sci 2008; 50: 41–52) beobachtete Hemmung der SREBP-1c-abhängigen sebozytären Lipogenese unter Kohlenhydratkonsum mit niedrigem G.L. als auch die verminderte SREBP- 1c-gesteuerte Desaturierung von Palmitinsäure mit dem beobachteten Anstieg des Quotienten von gesättigten und einfach ungesättigten Fettsäuren in den Hautoberflächentriglyzeriden der diätetisch behandelten Aknepatienten. Leider wurden in dieser exzellenten Studie von Smith et al. Milch und Milchprodukte nicht gesondert berücksichtigt.

Eine signifikante Verbesserung der Akne bei 2.995 Teilnehmern einer Umfrage zum Effekt einer kohlenhydratreduzierten Diät (niedriger G.L.), der „South-Beach-Florida-Diät“, wurde berichtet. Bei 80 % der Diätanwender mit Akne trat eine klinische Verbesserung auf. Nach drei Monaten konnte der Verbrauch von Aknetherapeutika deutlich eingeschränkt werden.

Es ist wichtig, dass zur korrekten metabolisch-endokrinen Erfassung der Beziehungen zwischen Diät und Akne nicht nur der G.I. der Kohlenhydrate, sondern auch die glykämische Gesamtbelastung (G.L.) beachtet wird.

Kombination von Milch und Kohlenhydraten

Viele Nahrungsmittelprodukte westlichen Lebensstils sind Kombinationsprodukte mit einem hohen Anteil von Milch, Kohlenhydraten und Zucker. Ein von vielen Jugendlichen bevorzugtes Fast-Food-Frühstück besteht aus Milch und Cornflakes. Hier kombinieren sich die insulinotropen Effekte der Milchproteine mit denen der Kohlenhydrate mit hohem G.I. und hohem G.L. Es konnte gezeigt werden, dass durch Zugabe von 200 ml Milch zu einer Mahlzeit mit niedrigem G.I. die Insulinantwort um 300 % höher ausfiel als bei einer typischen Mahlzeit mit hohem G.I. ohne Milchzusatz. Diese höchst bedenklichen Nahrungsmittelkombinationen stehen Jugendlichen massenweise zur Verfügung (Schokolade, Eiscreme, Cremespeisen, Pausensnacks u. a). Die Anwesenheit von Milchprotein in der Nahrung wirkt als Amplifikator der ohnehin schon hohen Insulinantwort auf Kohlenhydrate mit hohem G.I. und G.L. Hinzu kommt, dass es häufig keine Pausen zwischen den Mahlzeiten mehr gibt, während derer die erhöhten postprandialen Insulinspiegel ausreichend abfallen könnten. An den ununterbrochenen Konsum hyperinsulinämischer Nahrung mit persistierenden Hyperinsulinämien ist das Genom des Menschen nicht ausreichend adaptiert.

Kakao und Schokolade

Die kardioprotektiven, antioxidativen, antiinflammatorischen und die Insulinsensitivität steigernden Wirkungen der Polyphenole der Bohne des Kakaobaumes Theobroma cacao rückten in den Vordergrund des kardiologischen Interesses. Die günstigen Effekte dürfen jedoch nicht auf das Verarbeitungsprodukt Schokolade übertragen werden, bei dessen Herstellung die Flavanol-Konzentration abfällt. Durch Zusatz von Kakaopuder zu Milch, Eiscreme, Pudding und Puffreis konnte im Vergleich zu kakaofreien Produkten eine signifikante Erhöhung des I.I. um 28 % beobachtet werden. Eine um 45 % höhere Insulinämie zeigte sich bei der Kombination Milch + Kakao im Vergleich zu Milch + Erdbeergeschmack. Der Zusatz von Kakaopulver, insbesondere zu Milchprodukten, scheint zu höheren postprandialen Insulinantworten zu führen als kakaofreie Produkte.

Tierische Fette und Arachidonsäure

Die Datenlage zur Bedeutung der in tierischen Fetten angereicherten n-6-Fettsäure Arachidonsäure in der Pathogenese der alimentär induzierten Akne ist noch lückenhaft. Die Arachidonsäure kommt im Bereich pflanzlicher Lebensmittel nicht vor. Mit vegetarischer Kost wird vorwiegend die essenzielle Linolsäure aufgenommen, die nach Δ6-Desaturierung zu γ-Linolensäure, Elongierung zu Dihydro-γ-Linolensäure und Δ5-Desaturierung zu Arachidonsäure umgewandelt wird. Bei Vegetariern ist die Bereitstellung des proinflammatorischen Arachidonsäurepools der Membranlipide von der enzymatisch und metabolisch kontrollierten Konversion der Linolsäure zu Arachidonsäure abhängig. Durch Konsum von Fleisch und Fleischfetten kann die Arachidonsäure jedoch direkt unter Umgehung dieser enzymatisch kontrollierten Linolsäurekonversion dem Körper im „Kurzschluss“ zugeführt werden. Hoch konzentrierte Arachidonsäurequellen sind Schweineschmalz, Schweineleber, Leberwurst, Eigelb und Thunfisch. Arachidonsäure wird in die Phospholipide der Zellmembranen integriert und steht nach Aktivierung der Phospholipase A2 als Ausgangssubstrat zur Synthese von proinflammatorischen Prostaglandinen der 2-Serie und Leukotrienen der 4-Serie zur Verfügung.

So aktiviert Linolsäure PPARδ, wohingegen PPARα durch Leukotrien B4 (LTB4) aktiviert wird. Aus Arachidonsäure kann über Bildung von PGH2, PGD2, PGJ2 schließlich 15d-PGJ2, der natürliche Ligand und Aktivator des nukleären Rezeptors PPARγ, gebildet werden, der bei der Aktivierung der sebozytären Lipogenese eine wichtige Rolle spielt. 15d-PGJ2 kann durch Aktivierung von H-Ras Zellproliferation aktivieren und stimuliert sowohl die Kinase Erk als auch die PI3 K, die via Akt-Aktivierung an der Regulation des nukleären Gehalts von FoxO1 beteiligt ist.

Bei der Regulation entzündlicher Mechanismen des Eikosanoidstoffwechsels der Haut spielt die Verfügbarkeit von Arachidonsäure daher eine große Rolle. Bei Aknepatienten wurden im Vergleich zu Hautgesunden verminderte Arachidonsäurekonzentrationen in den Plasma- phospholipiden gefunden, was darauf hindeuten könnte, dass diese im Rahmen der kutanen Entzündung und Eikosanoidsynthese vermehrt verbraucht werden. Tatsächlich sind die Enzyme der Prostaglandin- und Leukotriensynthese in Sebozyten von Aknepatienten aktiviert. Alestas et al. (J Mol Med 2006; 84: 75–87) zeigten in aknebefallener Gesichtshaut eine verstärkte Expression der 5-Lipoxigenase und Cyclooxigenase-2. In SZ95-Sebozyten stimulierte Arachidonsäure die Synthese von LTB4, die Prostaglandin E2-Biosynthese und die Freisetzung von Interleukin-6. Es resultierte ein starker Anstieg der Neutrallipidsynthese, einhergehend mit einer Herunterregulation von PPARα, nicht aber von PPARγ1. Die durch Arachidonsäure aktivierte 5-Lipoxygenase mit gesteigerter sebozytärer LTB4-Synthese in Akneläsionen ist die Grundlage einer pharmakologischen Hemmung der LTB4-Synthese mit dem 5-Lipoxygenasehemmer Zileuton, der die Arachidonsäure-induzierte LTB4-Synthese, die vermehrte IL-6-Freisetzung und die erhöhte sebozytäre Neutrallipidsynthese verminderte.

Ein weiterer berechtigter Ansatz zur Herabregulierung des gesteigerten Eikosanoidstoffwechsels der Talgdrüsen bei Akne könnte daher auch die diätetische Verminderung des verfügbaren Pools des Eikosanoidvorläufers Arachidonsäure sein. Eine Reduktion arachidonsäurereicher tierischer Fette könnte sich hier ebenso wie die pharmakologische Intervention mit Zileuton günstig auf die Akne auswirken.

Verhältnis von n-6- zu n-3-Fettsäuren

Die westliche Ernährungsweise führt zu einer deutlichen Erhöhung des Verhältnisses von proinflammatorischen n-6-Fettsäuren zu antiinflammatorisch wirksamen n-3-Fettsäuren in einem Missverhältnis von 20:1 zugunsten der n-6-Fettsäuren. Genetisch vorgegeben ist jedoch ein Verhältnis von 3:1. Eine Modulation des Fettsäurepools der Zellmembranen durch vermehrte Zufuhr von n-3-Fettsäuren durch gesteigerten Konsum von fettreichem Seefisch (Thunfisch, Hering, Lachs, Makrele) kommt zur antiinflammatorischen und Sebum supprimierenden diätetischen Behandlung der Akne in Betracht, da n-3-Fettsäuren die proinflammatorischen und genregulatorischen Effekte der n-6-Fettsäuren und deren Derivate antagonisieren können. Die n-6- und n-3-Fettsäuren sind Vorläufer wichtiger Signalmoleküle mit antagonistischen Effekten bei der Modulation der Zusammensetzung von Mikrodomänen der Zellmembran, rezeptorvermittelter Signaltrans- duktion und Genexpression. Die vorherrschende n-6-Fettsäure Arachidonsäure ist wichtiger Vorläufer der proinflammatorischen Cyclooxigenase- und Lipoxygenase-Produkte. Die Prototypen der n-3-Fettsäuren, Eicosapentaensäure (EPA) und Docosahexaensäure (DHA), stellen kompetitive Substrate für die Enzyme der proinflammatorisch wirkenden n-6-Fettsäuren dar. Dabei sind n-3- und n-6-Fettsäuren wichtige Liganden und Modulatoren der PPAR und regulieren Entzündungsreaktionen und Lipogenese durch Modulation der Transkriptionsfaktoren NFκB und SREPB-1c. n-3-Fettsäuren, insbesondere EPA, hemmen NFκB und Gene der Lipogenese wie SREBP-1c. Das durch n-3-Fettsäuren gebildete LTB5 blockiert die Biosynthese des aus Arachidonsäure synthetisierten proinflammatorischen LTB4. n-3-Fettsäurenhaltige Nahrungssupplementierung mit Fischöl verminderte die Produktion von PGE2, Thromboxan B2, LTB4 und 5-HETE. EPA inhibiert NFκB durch Verminderung des Abbaus seiner inhibitorischen Untereinheit IκB. PPAR bilden nach Aktivierung durch ihre natürlichen Liganden Heterodimere mit RXR und können dann nach Bindung an PPAR-Bindungselemente der DNS die regulatorischen Regionen zahlreicher Zielgene beeinflussen. LTB4 ist ein sehr potenter Ligand von PPARα, wohingegen PGJ2 v. a. PPARγ aktiviert. EPA und DHA sind ebenfalls PPARα-Aktivatoren. RXR können Homo- und Heterodimere mit RAR, PPAR und LXR bilden und hierdurch ihre genregulatorischen Funktionen ausüben. DHA ist ein Ligand von RXR, wohingegen Arachidonsäure ein weiterer Ligand von RXRα ist. n-3-Fettsäuren-mediierte PPAR-Aktivierung und SREBP-1c-Hemmung führen zu einer verminderten Lipidbiosynthese und beschleunigtem Lipidabbau.

Es wird deutlich, dass sowohl die überhöhten Insulin/IGF-1-Signale insulinotroper westlicher Fehlernährung mit Konzentrationsabfall des nukleären Transkriptionsfaktors FoxO1 als auch das gestörte Verhältnis der n-6- und n-3-Fettsäuren und deren Eikosanoidderivate als funktionell wichtige PPAR- und RXR-Liganden nutrigenomische Regulationen wie die Promotoraktivität von SREBP-1c beeinflussen. Durch eine Reduktion arachidonsäurereicher tierischer Nahrungsmittel sowie verstärkte Zufuhr n-3-Fettsäure-haltiger Nahrungsmittel (fettreiche Kaltwasserseefische) sind günstige diätetische Effekte bei Akne zu erwarten.

Potenzierung nutritiver Aknestimuli durch Rauchen

Rauchen hat auf Signaltransduktionsebene Gemeinsamkeiten mit den gesteigerten Insulin/IGF-1-Signalen durch Milchkonsum und hyperglykämische Ernährung und führt wie vermehrter Milchkonsum zur Insulinresistenz. Nikotinerge Azetylcholinrezeptoren wurden in Talgdrüsen identifiziert. Tabakkonsum aktiviert durch Nikotin und freigesetzte aromatische Kohlenwasserstoffe wie Benzo(a)pyren den onkogenen PI3K/Akt/FoxO1-Signalweg durch Aktivierung sowohl des Nikotinrezeptors als auch des Arylhydrocarbon-Rezeptors. Damit potenziert der westliche Lebensstilfaktor Rauchen die Wirkung nutritiver wachstumsfaktorsteigernder Signale westlichen Ernährungsstils wie Milchkonsum und hyperglykämische Kohlenhydrate.

Sensible Zielgruppen für diätetische Intervention

In Zusammenschau mit den kürzlich erkannten FoxO1-kontrollierten Hauptpathogenesewegen der Akne kann erstmals eine umfassende, ernährungswissenschaftlich begründete diätetische Intervention bei Akne empfohlen werden (Melnik BC: J Dtsch Dermatol Ges 2010; 8: 1–9). Diese verfolgt das primäre Ziel, den durch multiple, sich potenzierende Wachstumsfaktorsignale der westlichen Ernährung überstimulierten onkogenen PI3 K/Akt-Signalweg abzuschwächen.

Die klassische, von primär genetischen und Hormonfaktoren geprägte Vorstellung der Acne vulgaris vergangener Jahrzehnte ist nicht mehr zeitgemäß. Das epidemieartige Auftreten adoleszenter Akne ist zutreffender als Acne alimentaris zu bezeichnen. Diese ernährungswissenschaftlichen Erkenntnisse stehen durchaus im Einklang mit den bekannten androgenen Einflüssen auf die Akne. Nutritive Wachstumsfaktorsignale (Insulin/IGF-1) steigern durch nukleären FoxO1-Mangel die Transkriptionsaktivität des Androgenrezeptors, wobei erhöhte IGF-1-Spiegel durch Aktivitätssteigerung der 5α-Reduktase die periphere Konversion von Testosteron zum zehnfach potenteren Dihydrotestosteron induzieren. Es ist höchst bedenklich, dass diese exzessiv gesteigerten Wachstumsfaktorsignale westlicher Fehlernährung auch nach der Pubertät mit Abfall des hypophysären Wachstumshormons weiter auf zu hohem Niveau fortbestehen, was die klinisch zunehmende Chronifizierung postadoleszenter Akne und persistierender Akne des Erwachsenalters erklärt.

Für das Ausmaß der nutrigenomischen Effekte akneigener Nahrungsmittel auf den klinischen Schweregrad der Akne könnten auch genetische Polymorphismen der Gene von IGF-1 und IGFBP-3 von Bedeutung sein, die mit veränderten Basisspiegeln von IGF-1 und IGFBP-3 assoziiert sind. Besonders gefährdet sind Frauen mit polyzystischem Ovarsyndrom (PCOS), das durch Zyklusstörungen (Anovulation), Hirsutismus, Akne, erhöhte ovarielle Androgenproduktion, gesteigerte IGF-1-Serumspiegel und Insulinresistenz charakterisiert ist. Insulinresistenz wurde auch bei androgenetischer Alopezie beobachtet. Als genetische Ursache der erhöhten Androgenrezeptor-Transaktivierung bei androgenetischer Alopezie und Akne werden derzeit Polymorphismen des Androgenrezeptors mit verkürzten CAG-Sequenzen der N-terminalen Transaktivierungsdomäne des AR-Gens diskutiert. Diese oft in Assoziation mit Akne auftretenden Krankheitsbilder reagieren aufgrund der präexistenten Insulinresistenz besonders sensibel auf nutrigenomische Fehlbelastungen mit gesteigerter Bildung weiterer Wachstumsfaktoren und daraus resultierender Reduktion des nukleären Androgenrezeptor-Korepressors FoxO1.

Akne – metabolische Syndrom der Haut?

Diabetes mellitus Typ II und metabolisches Syndrom sind durch Insulinresistenz gekennzeichnet. Die Pubertät ist eine Periode transienter physiologischer Insulinresistenz, die unter „normalen“ Bedingungen nichtwestlichen Lebensstils auch wieder abklingt. Sowohl der Milchkonsum als auch der ständige Konsum hyperglykämischer Nahrungsmittel führt zu Insulinresistenz (Melnik BC: Med Hypotheses 2009; 73: 670–81). Es liegt somit die Vermutung nahe, dass der westliche Ernährungsstil mit insulinotropen Nahrungsmitteln zur persistierenden postadoleszenten Insulinresistenz und Chronifizierung der Akne beiträgt, eine klinisch bestätigte Fehlentwicklung. Prototypische Krankheitsbilder wie das PCOS oder HAIR-AN-Syndrom (Hyperandrogenismus, Insulinresistenz, Akanthosis nigricans) sind durch persistierende Insulinresistenz und persistierende Akne gekennzeichnet. Das Gehirn ist besonders abhängig von der Glukosehomöostase zur Regulation seines neuronalen Energiehaushalts. Die in der westlichen Welt mit zunehmender Prävalenz auftretende Alzheimer-Erkrankung wird von einigen Autoren als Diabetes Typ III betrachtet. Die durch gesteigerte Insulin/IGF-1-Signaltransduktion und Insulinresistenz gekennzeichneten zellulären Entgleisungen zeigen metabolische Parallelen zwischen Zellen des Skelettmuskels, Fettgewebes und Gehirns.

Der Schluss liegt nahe, dass die Akne als metabolisches Syndrom der Haut aufzufassen ist. In jedem Fall ist sie eine Indikatorerkrankung für eine erhöhte Disposition zur Insulinresistenz, insbesondere bei postadoleszentem Fortbestehen. Somit kommt der persistierenden Akne als klinischem Marker disponierender Risikokonstellationen westlicher Zivilisationskrankheiten wie Diabetes mellitus Typ II, metabolischem Syndrom, Krebs und neurodegenerativen Erkrankungen eine bedeutende Rolle zu (2009 Melnik BC: Diabetes Obesity 16: 218–23, Med Hypotheses 73: 670–81; Melnik BC, Schmitz G: Exp Dermatol 18: 833–41). Uns Dermatologen sollten diese Zusammenhänge bewusster werden, da wir in Analogie zum neuen systemischen Verständnis der Psoriasis nicht nur die Hauterkrankung Akne, sondern auch die systemischen Dysregulationen der Akne zu behandeln haben, an denen die westliche Fehlernährung einen Hauptanteil hat.

Vorbeugung und Behandlung

Der Ernährung sollte bei der Beratung und Behandlung von Aknepatienten ein besonderer Stellenwert eingeräumt werden, da durch Korrektur „westlicher“ Fehlernährung wesentliche kausale Faktoren der Akne beseitigt werden können. Primäres Ziel ist es, die gesteigerten Wachstumsfaktorsignale westlichen Lebensstils auf ein Normalmaß zu reduzieren und den Anteil antiinflammatorischer n-3-Fettsäuren zu erhöhen. Die Tabelle auf Seite 10 gibt einen Überblick über die diätetischen Interventionsmöglichkeiten. Im Vordergrund stehen die Reduktion des Konsums von Milch und Milchprodukten, die Einschränkung hyperglykämischer Nahrungsmittel, der Verzicht auf Fast Food, die Verminderung des Konsums von Milchschokolade, Süßigkeiten, zuckerhaltigen Limonaden und tierischen Fetten mit hohem Gehalt an Arachidonsäure sowie die Abstinenz vom Rauchen.

Günstig wird sich der Genuss ballaststoffreicher Lebensmittel wie Obst, Gemüse, Rohkost und Vollkornbrot auswirken. Durch vermehrten Konsum von Seefisch kann das Verhältnis der n-6/n-3-Fettsäu- ren zugunsten der antiinflammatorischen n-3-Fettsäuren angehoben werden. Auch der Genuss sowohl von Tomaten, roten Weintrauben, blauen Beeren als auch von grünem Tee wird sich positiv auswirken, da die enthaltenen pflanzlichen Polyphenole als natürliche Hemmer der Tyrosinkinase des IGF1R gesteigerte Insulin- und IGF-1-Signale abschwächen können. Schokolade mit einem hohen Kakaogehalt (> 70 %) wird sich aufgrund der hohen Flavonoidkonzentrationen ebenfalls günstig auf die Insulinresistenz auswirken. Wichtig ist das Einhalten mehrstündiger Essenspausen, um die Zeitspanne langer postprandialer Hyperinsulinämien zu vermindern. Ferner sollten Jugendliche vor den Angeboten illegaler Wachstumsfaktoren im Fitnessumfeld und Internet gewarnt werden, wo insulinotrope Molkeproteinkonzentrate vertrieben werden und weitere Kontaktmöglichkeiten zu Anabolika- und Wachstumshormonbeschaffung bestehen. Günstig wird sich vermehrte sportliche Aktivität auswirken, die durch Induktion der AMP-Kinase zu einer Hochregulation der GLUT-4-Expression führt, wodurch eine bessere periphere Glukoseaufnahme resultiert, die die Insulinsensitivität verbessert und die Insulin- und IGF-1-Spiegel abfallen lässt.

Dringend sind prospektive placebokontrollierte Studien indiziert, um die Effektivität der vorgeschlagenen Maßnahmen für die Praxis zu validieren. Es sollten alle Anstrengungen unternommen werden, die Insulin- und IGF-1-steigernden Signalmechanismen der Milch und Milchprodukte biochemisch zu charakterisieren und aus diesem Grundnahrungsmittel und seinen Weiterverarbeitungsprodukten zu eliminieren. Nicht nur die Akne, sondern auch Krebserkrankungen und deren Prognose werden maßgeblich durch Insulin und IGF-1 durch diätetische und Lifestyle-Faktoren beeinflusst. Dies ist die Grundlage der Metformin-Therapie zur Krebsprophylaxe, die durch Aktivierung der AMP-Kinase die GLUT-4-Expression induziert und die Insulin/IGF-1-Signaltransduktion vermindert. Es konnte gezeigt werden, dass sich Metformin günstig auf die Akne beim PCOS auswirkt, das ja mit einer erhöhten Krebsdisposition assoziiert ist.

Gekürzte und aktualisierte Fassung des Artikels aus Der Hautarzt 2010; 61: 115–25 © Springer Medizin Verlag 2010

Empfehlungen zur Prophylaxe und diätetischen Behandlung der Akne
Zu meidende Nahrungs- und Genussmittel mit Akne induzierender Wirkung Zu bevorzugende Nahrungsmittel mit günstiger Wirkung bei Akne
Milch, Milchprodukte wie Joghurt, Molke, Frischkäse und Molkeproteinkonzentrate Rohkost, Obst, Gemüse, blaue Beerenfrüchte und Tomaten
Milchschokolade, Süßigkeiten, Kartoffelchips, Cornflakes und weitere Kohlenhydrate mit hohem glykämischem Index wie Weißbrot, Reis, Kartoffeln, Weizennudeln, Fast Food Vollkornbrot und kuhmilchfreies Müsli, z. B. mit Hafermilch, reichlich Ballaststoffe mit hohem Faseranteil, bevorzugt eigenes Kochen mit frischem Gemüse, kein Fast Food
Gesättigte Fette und Fette mit hohem Anteil an n-6-Fettsäuren, v. a. Arachidonsäure, in Schweineschmalz, Schweineleber, Leberwurst, Eigelb Häufiger Verzehr von Seefisch (Thunfisch, Lachs, Hering, Makrele) oder anderen Nahrungsmitteln mit hohem Gehalt an antiinflammatorischen n-3-Fettsäuren
Rauchen Verzicht auf Tabakkonsum
Häufige Zwischenmahlzeiten und Verzehr von Pausensnacks Mehrstündiges komplettes Pausieren mit der Nahrungsaufnahme
Gezuckerte Softdrinks wie Cola-haltige Getränke und Limonaden Mineralwasser, ungezuckerter schwarzer Tee, bevorzugt grüner Tee
Bewegungsmangel und Übergewicht Sportliche Aktivität und Idealgewicht

 

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Bodo Melnik , hautnah 2/2011

  • Herr Alexander Becker B.A., 13.06.2011 um 23:12:

    „Hallo,

    hervorragender Artikel!

    beziehe mich hierauf

    http://www.springermedizin.at/artikel/22195-acne-vulgaris-und-die-rolle-der-diaet

    Jedoch:

    Vollkornprodukte empfehlen sich durch die erhöhte Lektin/Pektin/Gluten-Mengen nicht mehr.

    Vielleicht reduzieren sie nicht das allgemeine Akne-Risiko, sie erhöhen aber dennoch durch Kohlenhydrate eine InsulinIN-Toleranz.

    Bitte aus der Empfehlenswerten-Liste entfernen.

    Hierzu eignet sich hingegen jede Art von Nüsse (bis auf Erdnuss ,da keine Nuss)

    Quelle: Primal Blueprint, Mark Sisson. Atkin Diät, etc.“

  • Herr Günter Klummer, 29.07.2011 um 10:07:

    „Interessanter Artikel, auch wenn ich als medizinischer Laie nicht jede Erklärung verstehe. Um auf den vorigen Kommentar zu antworten: Nüsse sind nicht zweifelsfrei besser, bedingt durch den hohen Anteil ungesättigter Fettsäuren. In den diversen Akneforen gibt es mehr oder weniger einhellig die Meinung, dass mehrfach ungesättigte Fettsäuren der Akne nicht zuträglich sind.

    Was mich generell noch interessieren würde: Lässt sich eine wie hier vorgestellte Verbindung zwischen Akne und Ernährung auch für den männlichen Haarausfall herstellen? Mehrere Studien haben ja schon ganz ähnliche Ursachen beider Phänomene nahegelegt (Insulin-Resistenz, 5a-Reduktase-Hemmer gegen Haarausfall etc.) In der Haarausfall wird ja ebenfalls schon immer propagiert, dass die Ernährung keine wesentliche Rolle spielt. Besteht die Chance, dass sich auch hier ein Paradigmenwechsel vollzieht?“

  • Herr Max Klein, 19.12.2011 um 16:35:

    „Also ich habe ähnliche Dieat ausprobiert: also volles Verzicht auf Fleisch, Zucker, Milch, Alkohol und Fast-Food. Meine Haut ist nun fast aknefrei, also die Besserung ist deutlich zu sehen.

    nur bei diesen Produkten kann ich negativen Effekt nicht bestätigen:

    Kartoffeln
    Parmesan-Käse
    Schafs-Ziegen-Käse
    Nuddeln
    Weißbrot

    moderater Konsum von diesen Produkten hat kaum Einfluß auf meine Haut, alles andere sieht man schon quasi am nächsten Tag im Gesicht.“

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