Die Low-Carb-Ernährung hat in den letzten Jahren zunehmend an Popularität gewonnen und rückt sowohl in der Öffentlichkeit als auch in der wissenschaftlichen Forschung in den Fokus. Bei dieser Ernährungsform wird die Aufnahme von Kohlenhydraten (Carbohydrates, kurz Carb) möglichst gering gehalten, während die Ernährung auf anderen Nahrungsbestandteilen wie Fetten und Proteinen basiert. Diese Umstellung hat signifikante Auswirkungen auf den Stoffwechsel, der sich schrittweise an die neue Situation anpasst. Der genaue Zeitraum, den dieser Anpassungsprozess von einer kohlenhydratreichen Kost hin zu einer Low-Carb-Diät in Anspruch nimmt, ist jedoch noch weitgehend unklar.
Die Rolle des Kohlenhydratkonsums in der Diabetesdiagnostik
Auch bei der Diabetesdiagnostik spielen Ernährungsformen mit hohem (High Carb) und niedrigem Kohlenhydratanteil (Low Carb) eine wichtige Rolle. Vor der Durchführung eines oralen Glukosetoleranztests (oGTT) wird beispielsweise empfohlen, über mindestens drei Tage hinweg täglich 150 Gramm Kohlenhydrate zu konsumieren. Am Testtag selbst sollen die Teilnehmenden nüchtern erscheinen und innerhalb von fünf Minuten 75 Gramm Glukose in Wasser trinken. Anschließend wird der Blutzuckerspiegel zum Zeitpunkt Null nach der Glukoseaufnahme und nach zwei Stunden gemessen. Ein als zu hoch eingestufter Plasmaglukosewert nach zwei Stunden kann auf einen Diabetes hindeuten.
Die genannte Drei-Tage-Regel für den oGTT ist jedoch nicht unumstritten, da sie nicht auf einer soliden wissenschaftlichen Grundlage beruht. Es ist unklar, welche spezifischen Auswirkungen diese kurzfristige Ernährungsumstellung auf den Stoffwechsel hat und ob sie die Testergebnisse möglicherweise verfälschen kann.
Studie zur Anpassungsfähigkeit des Stoffwechsels
Um diese Unklarheiten zu beseitigen, hat ein amerikanisches Forschungsteam eine klinische Studie durchgeführt. Die Ergebnisse wurden unter dem Titel „Prolonged glycemic adaptation following Transition from a low- to high-carbohydrate diet: a randomized controlled feeding trial“ im Journal »Diabetes Care« veröffentlicht. Ziel der Studie war es, zu untersuchen, wie sich der Blutzucker und die Glykämie bei Personen verändern, die eine Very-Low-Carb (VLC)-Diät gewohnt sind und dann über zehn Wochen eine von drei isoenergetischen Diäten erhalten.
Methodik der Studie
Die Studie wurde als randomisiert-kontrollierte Ernährungsstudie von Mai 2018 bis Mai 2020 durchgeführt und musste aufgrund der COVID-19-Pandemie vorzeitig abgebrochen werden. In die Studie wurden Teilnehmende im Alter von 18 bis 50 Jahren aufgenommen, die einen Body-Mass-Index (BMI) von mindestens 27 kg/m² aufwiesen und keine kardiovaskulären Vorerkrankungen oder eine bestehende Diabetesform hatten.
Die Studie gliederte sich in drei Phasen:
- Einführungsphase: Die Teilnehmenden ernährten sich nach ihren üblichen Gewohnheiten, wobei Daten zum Gewicht erhoben wurden.
- Run-in Phase (14-15 Wochen): Die Energieaufnahme wurde um etwa 15% reduziert, um einen Gewichtsverlust zu erzielen. Als Ernährungsform wurde eine VLC-Diät mit 7,5% Kohlenhydraten, 67,5% Fett und 25% Proteinen angewendet. Sobald das Zielgewicht erreicht war, wurde die Energieaufnahme angepasst, um das Gewicht zu halten.
- Interventionsphase (13 Wochen): Die Teilnehmenden wurden untergebracht und ihre Nahrungsaufnahme wurde überwacht. In den ersten drei Wochen erhielten sie eine eukalorische VLC-Diät. Anschließend wurden sie randomisiert einer von drei Ernährungsformen zugeteilt:
- VLC-Diät: 5% Kohlenhydrate, 18% Proteine, 77% Fett.
- HC-Starch-Diät: 57% Kohlenhydrate (hoher Stärkeanteil), 25% Fett, 20% raffinierte Körner.
- HC-Sugar-Diät: 57% Kohlenhydrate (vorwiegend Zucker), 25% Fett, 20% Zucker.
Zur Messung wurden nach einer 12-stündigen nächtlichen Fastenphase Blutproben entnommen und der Blutzucker, Insulin und HbA1c zu verschiedenen Zeitpunkten nach der Dextrosegabe bestimmt. Zusätzlich wurde mittels eines kontinuierlichen Glukosemonitorings (CGM) über den gesamten Interventionszeitraum hinweg alle 15 Minuten der Blutzucker gemessen.
Ergebnisse der Studie
In die randomisierte Phase der Studie wurden 77 Teilnehmende eingeschlossen. Am Ende der Studie lagen von 64 Teilnehmenden CGM-Daten und von 41 Personen oGTT-Daten vor. Die Ergebnisse zeigten, dass die Stoffwechselanpassung in den High-Carb-Gruppen (HC-Starch und HC-Sugar) mehr als eine Woche andauerte.
Nüchternblutzucker und 2h-Glukose
Bereits nach der ersten Woche waren Unterschiede zwischen den Gruppen erkennbar. Während in den HC-Starch- und HC-Sugar-Gruppen die Glukosespiegel sanken (p<0,05), blieben sie in der VLC-Gruppe über den gesamten Beobachtungszeitraum konstant (p>0,05).
In den Wochen zwei bis fünf veränderte sich das Bild: In der HC-Starch-Gruppe zeigten sich signifikante Veränderungen beim Nüchternblutzucker und der 2h-Glukose. In der HC-Sugar-Gruppe war keine signifikante Veränderung messbar. In den Wochen sechs bis neun gab es in der HC-Starch-Gruppe nur noch bei der 2h-Glukose einen signifikanten Unterschied. Interessanterweise sanken in diesem Zeitraum sowohl der Nüchternblutzucker als auch die 2h-Glukose in der HC-Sugar-Gruppe signifikant.
HbA1c und oGTT
Die Teilnehmenden hatten zu Beginn der Studie einen erhöhten BMI, aber weitgehend normale HbA1c- und Nüchternglukosewerte. Diese Werte veränderten sich im Laufe der Studie nur geringfügig. Die 2h-Glukosewerte waren bereits zu Beginn der Studie bei der Hälfte der Teilnehmenden auffällig. Am Ende der Studie war die Zahl der Teilnehmenden mit auffälliger Glukosetoleranz im oGTT in der VLC-Gruppe gleich geblieben, während sie in den Kohlenhydratgruppen gesunken war.
Fazit der Studie
Die Studiendaten deuten darauf hin, dass die physiologische Anpassung von einer Low-Carb- zu einer High-Carb-Ernährung zwar meist innerhalb einer Woche beginnt, jedoch mehrere Wochen bis Monate andauern kann. Dies stellt die gängige Empfehlung, sich vor einem oGTT drei Tage lang kohlenhydratreich zu ernähren, infrage. Diese kurze Vorbereitungszeit könnte bei Personen, die sich normalerweise Low-Carb ernähren, zu ungenauen Testergebnissen und potenziell falsch-positiven Diagnosen führen.
Was ist ein oraler Glukosetoleranztest (oGTT)?
Der orale Glukosetoleranztest (oGTT) ist ein diagnostisches Verfahren, das zur Beurteilung der Fähigkeit des Körpers dient, Zucker (Glukose) zu verarbeiten. Nach der Einnahme einer standardisierten Glukoselösung wird der Blutzuckerspiegel zu verschiedenen Zeitpunkten gemessen. Dieser Test unterstützt die Diagnose von Diabetes mellitus (Zuckerkrankheit) und anderen Störungen des Glukosestoffwechsels.
Ablauf und Durchführung des oGTT
Für einen oGTT müssen die Teilnehmenden in der Regel 8 bis 12 Stunden vor dem Test nüchtern bleiben. Am Testtag wird zunächst eine Blutprobe zur Bestimmung des Nüchternblutzuckers entnommen. Anschließend trinkt die Person eine Glukoselösung (typischerweise 75 Gramm Glukose gelöst in 250-300 ml Wasser), die innerhalb von fünf Minuten konsumiert werden muss. Nach zwei Stunden wird erneut eine Blutprobe entnommen, um den Blutzuckerspiegel zu messen.
Wichtige Hinweise für die Durchführung:
- Eine kohlenhydratreiche Ernährung (mindestens 150 Gramm Kohlenhydrate pro Tag) in den drei Tagen vor dem Test ist essenziell, um verfälschte Ergebnisse zu vermeiden.
- Während des Tests sollte körperliche Aktivität vermieden und nicht geraucht werden.
- Die Glukoselösung sollte idealerweise aus kommerziell hergestellten Fertigpräparaten bestehen.
Interpretation der oGTT-Werte
Die Interpretation der oGTT-Werte erfolgt nach standardisierten Richtlinien:
- Normaler Glukosetoleranztest: Nüchternblutzucker unter 100 mg/dl (5,6 mmol/l) und 2-Stunden-Wert unter 140 mg/dl (7,8 mmol/l).
- Gestörte Glukosetoleranz (Prädiabetes): Nüchternblutzucker zwischen 100 und 125 mg/dl (5,6-6,9 mmol/l) oder 2-Stunden-Wert zwischen 140 und 199 mg/dl (7,8-11,0 mmol/l).
- Diabetes mellitus: Nüchternblutzucker von 126 mg/dl (7,0 mmol/l) oder höher, oder 2-Stunden-Wert von 200 mg/dl (11,1 mmol/l) oder höher.
Besondere Grenzwerte gelten für den Schwangerschaftsdiabetes (Gestationsdiabetes), bei dem ein 50-g-oGTT (50-g-oGTT) oder ein 75-g-oGTT (75-g-oGTT) durchgeführt wird, um erhöhte Blutzuckerwerte während der Schwangerschaft zu identifizieren.
Faktoren, die den HbA1c-Wert beeinflussen
Der HbA1c-Wert gibt den durchschnittlichen Blutzuckerspiegel der letzten zwei bis drei Monate an und ist ein wichtiger Indikator für die langfristige Blutzuckereinstellung. Verschiedene Faktoren können diesen Wert jedoch beeinflussen:
Faktoren, die den HbA1c-Wert senken können:
- Hämolytische Anämien (z.B. durch Immunreaktionen oder Medikamente)
- Behandlung von Eisen- oder Vitaminmangelerkrankungen (führt zur Neubildung junger Erythrozyten)
- Schwere Leber- oder Niereninsuffizienz
- Hämatologische Erkrankungen (z.B. Thalassämien)
Faktoren, die den HbA1c-Wert erhöhen können:
- Anämien durch Eisen-, B12- oder Folsäuremangel (führt zu einer längeren Lebensdauer der Erythrozyten)
- Splenektomie (Entfernung der Milz)
- Alter (physiologischer Anstieg)
- Ethnizität (z.B. bei Afroamerikanern tendenziell höher)
Störfaktoren und Einschränkungen für die HbA1c-Diagnostik:
- Hämoglobinvarianten können je nach Messmethode zu falsch hohen oder niedrigen Werten führen.
- Bei fortgeschrittener Nephropathie kann der HbA1c-Wert unzuverlässig sein.
- Der HbA1c-Wert ist nicht geeignet für die Diagnose bei Neugeborenen, Schwangeren, Frauen bis zwei Monate post partum oder bei Einnahme bestimmter hyperglykämischer Medikamente.
- Erkrankungen des Pankreas oder Bluttransfusionen können die Interpretation erschweren.
Vor der Verwendung des HbA1c-Wertes für diagnostische Zwecke wird ein aktuelles Blutbild empfohlen, um mögliche Anämien oder andere Störfaktoren zu erkennen.
Diabetes mellitus: Formen, Ursachen und Symptome
Diabetes mellitus, auch Zuckerkrankheit genannt, ist eine chronische Stoffwechselerkrankung, die durch einen dauerhaft erhöhten Blutzuckerspiegel (Hyperglykämie) gekennzeichnet ist. Ursachen sind entweder eine gestörte Insulinproduktion, eine verminderte Insulinwirkung (Insulinresistenz) oder beides.
Formen des Diabetes mellitus
- Typ-1-Diabetes: Eine Autoimmunerkrankung, bei der die insulinproduzierenden Beta-Zellen der Bauchspeicheldrüse zerstört werden, was zu einem absoluten Insulinmangel führt. Tritt oft im Kindes- oder Jugendalter auf.
- Typ-2-Diabetes: Die häufigste Form, die sich meist schleichend entwickelt und durch Insulinresistenz und/oder eine relative Insulinsekretionsstörung gekennzeichnet ist. Risikofaktoren sind Übergewicht, Bewegungsmangel und genetische Veranlagung.
- LADA (Latent Autoimmune Diabetes with Adult Onset): Eine langsam fortschreitende Form des Typ-1-Diabetes, die im Erwachsenenalter auftritt.
- MODY (Maturity Onset Diabetes of the Young): Eine genetisch bedingte Form, die durch Defekte in einzelnen Genen verursacht wird und oft schon in jungen Jahren auftritt.
- Schwangerschaftsdiabetes (Gestationsdiabetes): Tritt erstmals während der Schwangerschaft auf und bildet sich meist nach der Geburt zurück, erhöht aber das Risiko für Typ-2-Diabetes im späteren Leben.
- Pankreopriver Diabetes: Verursacht durch Schäden oder Ausfall der Bauchspeicheldrüse (z.B. nach Pankreatitis oder Operationen).
Ursachen
Zu den Hauptursachen zählen genetische Veranlagung, Autoimmunreaktionen (bei Typ 1), Virusinfektionen, Übergewicht, körperliche Inaktivität und ungesunde Ernährungsgewohnheiten. Insbesondere die Insulinresistenz, die durch eine dauerhaft hohe Kalorien- und Kohlenhydratzufuhr gefördert wird, spielt bei der Entstehung von Typ-2-Diabetes eine zentrale Rolle.
Symptome
Typische Symptome können starker Durst, vermehrtes Wasserlassen, Müdigkeit, Heißhunger, schlechte Wundheilung und Sehstörungen sein. Bei Typ-1-Diabetes können die Symptome plötzlich und ausgeprägt auftreten, während Typ-2-Diabetes oft lange Zeit symptomlos verläuft.
Folgeerkrankungen des Diabetes mellitus
Ein schlecht eingestellter Blutzuckerspiegel über einen längeren Zeitraum kann zu schwerwiegenden Folgeerkrankungen führen:
- Schädigung der kleinen Blutgefäße (Mikroangiopathie): Betrifft Augen (diabetische Retinopathie), Nieren (diabetische Nephropathie) und Nerven (diabetische Neuropathie).
- Schädigung der großen Blutgefäße (Makroangiopathie): Erhöht das Risiko für Arterienverkalkung, Herzinfarkt und Schlaganfall.
- Diabetischer Fuß: Eine Kombination aus Nervenschäden und Durchblutungsstörungen, die zu schlecht heilenden Wunden und Geschwüren führen kann, im schlimmsten Fall eine Amputation erforderlich macht.
Regelmäßige Kontrolluntersuchungen, eine konsequente Blutzuckerregulierung und ein gesunder Lebensstil sind entscheidend, um diese Komplikationen zu vermeiden oder hinauszuzögern.