Die Forscher einer aktuellen Studie veröffentlicht in Naturstoffwechsel untersuchten den Zusammenhang zwischen Milchkonsum und Typ-2-Diabetes (T2D) bei Personen mit Laktase-Non-Persistenz (LNP).
Hintergrund
Kuhmilch ist Teil der menschlichen Ernährung; Der Zusammenhang mit T2D ist jedoch umstritten. Die Auswirkungen von Milch und Milchprodukten auf das T2D-Risiko sind nicht eindeutig und variieren je nach Population. Aktuelle Forschungsergebnisse zeigen einen Zusammenhang zwischen dem Laktasegen (LCT), dem Milchkonsum und der Darmmikrobiota. Eine genomweite Assoziationsstudie (GWAS) knüpft den LCT-Locus des Wirts an Bifidobacterium-Arten, die Milch-Oligosaccharide/Laktose absorbieren und als Probiotika verwendet werden können um Entzündungen zu lindern.
Über die Studie
In der vorliegenden Studie untersuchten die Forscher, ob der Verzehr von mehr Milch das T2D-Risiko bei LNPs, nicht aber bei LPs, senkt, indem die Zusammensetzung der Darmmikrobiota und die zirkulierenden Metaboliten verändert werden, was möglicherweise die Stoffwechselgesundheit des Wirts beeinträchtigt.
Das Team führte eine GWAS der täglichen Milchaufnahme unter 12.653 Teilnehmern der Hispanic Community Health Study/Study of Latinos (HCHS/SOL) durch und identifizierte Einzelnukleotidpolymorphismen (SNPs), die mit der Milchaufnahme verbunden sind. Sie schätzten die Nahrungsaufnahme mithilfe der Technik des National Cancer Institute (NCI) und quantifizierten die Milchaufnahme in Tagesportionen, unterteilt in die Kategorien Milch, Käse und Joghurt.
Das Team genotypisierte aus Blut entnommene Desoxyribonukleinsäure (DNA) und analysierte die Serummetabolomik bei 3.972 zufällig ausgewählten Patienten, die Ausgangsproben zur Verfügung stellten. Die Assoziationsanalysen umfassten 624 bekannte Metaboliten von mehr als 80 % der Personen zu Studienbeginn. Sie führten eine Metagenomik-Sequenzierung an fäkaler DNA durch, die bei der Nachuntersuchung von 3.035 HCHS/SOL-Teilnehmern erhalten wurde.
Das Team verwendete lineare Mixed-Effects-Regressionsmodelle, um die Milchaufnahme bei 12.653 Personen zu analysieren und dabei Feldzentrum, Alter, Geschlecht, die ersten fünf Hauptkomponenten der genetischen Variation und Probengewichte zu kontrollieren. Sie teilten die Teilnehmer in LCT-rs4988235 GG (LNP-Gruppe) und LCT-rs4988235 AA/AG (LP-Gruppe) ein. Sie verwendeten multivariable Poisson-Regressionsmodelle, um die Beziehungen zwischen dem täglichen Milch-, Käse- und Joghurtkonsum und dem Auftreten von T2D zu untersuchen, stratifiziert nach dem LCT-Gen.
Darüber hinaus bewertete das Team prospektiv die Zusammenhänge zwischen LCT-Genotyp-spezifischen milchbezogenen Metaboliten und dem T2D-Risiko sowie deren mögliche Vermittlungseffekte in der Beziehung zwischen Milchaufnahme und Risiko. Darüber hinaus replizierten sie die Wechselwirkung zwischen LCT und Milchkonsum auf das T2D-Risiko und die Korrelationen zwischen zirkulierenden Metaboliten und dem T2D-Risiko in den Studien United Kingdom Biobank (UKBB) und Atherosclerosis Risk in Communities (ARIC).
Ergebnisse
Die Studie zeigte, dass eine erhöhte Milchaufnahme mit einem verringerten T2D-Risiko bei LNP-Personen zusammenhängt [relative risk (RR), 0.7] jedoch nicht bei Personen mit Laktaseresistenz (RR,1.2), unter Berücksichtigung demografischer, sozioökonomischer und Verhaltensmerkmale. Es gab keine Zusammenhänge mit dem LCT-Genotyp für den Verzehr von Käse oder Joghurt im UKBB. Die Metaanalyse in nicht-weißen Gruppen ergab vergleichbare Ergebnisse (RR: 0,8). Im Gegensatz dazu ergab eine Metaanalyse von 18 Studien, an denen hauptsächlich weiße Personen nicht-hispanischer Abstammung mit hoher Laktosepersistenz beteiligt waren, eine leicht positive Korrelation zwischen Milchkonsum und T2D-Risiko (RR: 1,0).
Der Alternate Health Eating Index 2010 (AHEI 2010), der die Qualität der Ernährung bewertet, weist auf minimale Zusammenhänge zwischen Nahrungsbestandteilen und Milchaufnahme hin, mit vergleichbaren Mustern bei Erwachsenen mit und ohne Laktoseresistenz. Weitere Änderungen an AHEI-2010 oder den Nahrungsbestandteilen hatten keinen Einfluss auf die LCT-Milch-Wechselwirkungen auf das T2D-Risiko oder die Korrelationen zwischen Milchkonsum und Diabetes-assoziierten Stoffwechseleigenschaften.
Die Analyse der Zusammensetzung des Mikrobioms (ANCOM) II ergab sechs bzw. 13 Faktoren, die mit dem Milchkonsum von LP- bzw. LNP-Personen zusammenhängen. Sieben Arten von Bifidobacterium und B. fragilis zeigten einen positiven Zusammenhang mit dem Milchkonsum bei LNP-Individuen. Im Gegensatz dazu waren fünf Bakterienarten, darunter Roseburia faecis, Bilophila wadsworthia und Prevotella, mit einem geringeren Milchkonsum verbunden. Das Team fand positive Verbindungen zwischen Arten einer Gattung und umgekehrte Korrelationen zwischen den Gattungen Bifidobacterium und Prevotella.
Milchbezogene Arten bei Individuen ohne Laktoseresistenz korrelierten in der Regel nicht mit denen bei Individuen mit Laktoseresistenz. Ähnliche Ergebnisse wurden bei der unabhängigen Untersuchung der Korrelationen nach LCT-Genotypgruppen beobachtet. Die Verwendung linearer Regressionen, die für die in der ANCOM-II-Analyse enthaltenen Variablen kontrolliert wurden, zeigte, dass die Beziehungen zwischen den identifizierten Bakterienarten und dem Milchkonsum LCT-Gen-spezifisch waren, wobei für die meisten identifizierten Arten signifikante LCT-Gen-Milch-Wechselwirkungen festgestellt wurden.
Unter den 624 Metaboliten identifizierte die Studie 62 bzw. 79 Metaboliten, die mit dem Milchkonsum bei LNP- bzw. LP-Personen zusammenhängen. Der GG-spezifische milchbezogene Metaboliten-Score war stark mit einem verringerten T2D-Risiko und positiv mit Profilen zahlreicher Stoffwechselmerkmale verbunden. Die Schätzungen der Mendelschen Randomisierung (MR) für die verbleibenden neun Metaboliten waren jedoch nicht signifikant.
Abschluss
Insgesamt zeigten die Studienergebnisse einen schützenden Zusammenhang zwischen Milchkonsum und T2D bei hispanischen/lateinamerikanischen Personen, der höchstwahrscheinlich mit der Darmmikrobiota und Blutmetaboliten zusammenhängt. Der LCT-Genotyp kann diese Interaktion beeinflussen, wobei eine robuste Schutzkorrelation ausschließlich bei LNP-Individuen beobachtet wird.
Diese Studie trägt dazu bei, den Einfluss des Milchkonsums auf die Stoffwechselgesundheit des Menschen besser zu verstehen, indem sie die Genetik des Wirts, Darmmikroorganismen und zirkulierende Metaboliten untersucht. Weitere Studien, einschließlich experimenteller Studien, könnten diese Ergebnisse bestätigen.
