TA 2: Bevölkerungsbasierte Studien zu Nahrungsaufnahme, Ernährungsmustern, Gehirnstruktur und Gehirnfunktion im Lebensverlauf

Wie beeinflusst die Ernährung die Entwicklung des Gehirns im Lebensverlauf?

Wir erforschen mithilfe von Kohortenstudien die Zusammenhänge zwischen Ernährungsgewohnheiten und der Entwicklung und Funktion des Gehirns. Hierfür werden in laufende und geplante prospektive Kohorten neue Ernährungserhebungsmethoden sowie Messungen der Kognition in der Kindheit und Jugend integriert. Um herauszufinden, durch welche Mechanismen die Ernährung die Gehirnentwicklung beeinflusst, werden die Wirkung von Entzündungsprozessen und metabolischem Status sowie der Einfluss von Ernährungsbiomarkern wie Fettsäurenprofile untersucht. Die Arbeit im TA2 ist eng mit der in TA1, TA4 und TA5 verbunden und liefert die Grundlage für die Interventionsstudien in TA3 sowie für die Empfehlungen, die im TA6 erarbeitet werden.

Implementierung der Ernährungserhebung in die Rheinland Studie

Mit den in TA1 entwickelten Ernährungserhebungsinstrumenten werden in der Rheinland Studie Datensätze zum Lebensmittelverzehr erhoben. Des Weiteren werden Biomaterialien für Biomarker-Studien analysiert und es erfolgen strukturelle und funktionelle Bildgebungen des Gehirns sowie Kognitions- und Verhaltenstests. Die Rheinland Studie ist eine prospektive Kohortenstudie, in der die Ursachen für neurodegenerative und neuropsychiatrische Krankheiten untersucht werden. Die Studie wird bis zu 30 000 Personen im Alter ab 30 Jahren aus Bonn und Umgebung einschließen. Alle drei Jahre finden Nachuntersuchungen statt.

Zusammenhang zwischen Ernährungsmustern und Kognition bzw. Bildgebungsmarkern des Gehirns

In der Rheinland Studie analysieren wir die Lebensmittelzufuhr in Form von Ernährungsmustern im Zusammenhang mit der Kognition und Magnetresonanztomographie(MRT)-Markern des Gehirns. Es erfolgt eine erste Bewertung potenzieller Mechanismen, durch welche die Ernährung Kognition und Gehirnfunktion beeinflussen kann. Auch die Interaktion mit Faktoren wie körperlicher Aktivität und Fitness, Genetik und Mikrobiom wird untersucht.

Zusammenhang zwischen Ernährungsmustern in der Kindheit und Kognition in der späteren Kindheit, Jugend und im frühen Erwachsenenalter

Wir untersuchen, ob Ernährungsmuster in verschiedenen kritischen Perioden der frühen und späten Kindheit die kognitiven Fähigkeiten im späteren Lebensalter beeinflussen. Hierzu werden in der DONALD Studie Daten zur Kognition erhoben. Für Kinder und Jugendliche werden Kognitionstests zusammen mit TA5 entwickelt und bereitgestellt, für erwachsene Teilnehmer finden die gleichen Untersuchungen statt wie in der Rheinland Studie. Es erfolgt ein Vergleich der Biomarker bzw. (epi-)genetischer Profile der Erwachsenen innerhalb der Rheinland Studie mit denen der Kinder aus der DONALD Studie.

Die Bedeutung des viszeralen Fettgewebes für den Zusammenhang zwischen Ernährung und Gehirnfunktion

Die Körperzusammensetzung, insbesondere die Fettverteilung, könnte ein wichtiges Zwischenprodukt/ Modifikator der Beziehung zwischen Nahrungsaufnahme und Gesundheit von Körper und Gehirn sein. Um dies zu überprüfen, bestimmen wir mittels MRT-Messungen die Fettverteilung im Körper der Teilnehmer der Rheinland Studie Teilnehmer. Diese Daten sollen später mit Daten zur Lebensmittelzufuhr und den Ergebnissen aus den Analysen von Hirnstruktur und Kognitionstests verglichen werden. Mit diesem Arbeitspaket wird die Sammlung der entsprechenden MR-Messungen abgedeckt.

Zusammenhang zwischen Ernährung, Fettsäuren und dem Risiko für kognitiven Abbau und Demenz

Es gibt Hinweise darauf, dass die Zufuhr bestimmter Nahrungsfettsäuren das Risiko für Demenzen senken könnte. In Verbindung mit genetischen und anderen Risikofaktoren könnten sich Empfehlungen zur Demenzprävention ableiten lassen. Um den Zusammenhang zwischen Fettsäuren und Demenzrisiko zu untersuchen, analysieren die Wissenschaftler Daten und Proben von Teilnehmern der AgeCoDe (prospektive Kohortenstudie). Die AgeCoDe-Kohorte ist eine repräsentative Stichprobe mit über 3 000 Menschen im Alter von über 75 Jahren, die zu Studienbeginn nicht dement sind. Sie werden fast zehn Jahre lang nachbeobachtet. Die Fettsäurenprofile der Demenzpatienten werden mittels der erhobenen Lebensmittelzufuhr und Blutproben bestimmt.

Ernährung und Kognition bei Personen mit einem erhöhten Demenzrisiko (DELCODE)

Wir untersuchen den Zusammenhang zwischen Ernährungsmustern und Biomarkern für Alzheimer sowie kognitiven Markern. Hierfür analysieren wir die Lebensmittelzufuhr der Teilnehmer der DELCODE Studie, die keine Beeinträchtigungen des Gehirns aufweisen. Die DELCODE Studie ist eine prospektive Kohortenstudie mit Personen mit einem erhöhten Alzheimerrisiko. Darunter befinden sich aktuell 300 Personen mit einem subjektiv empfundenen Abbau kognitiver Fähigkeiten, 200 Verwandte ersten Grades von Alzheimerpatienten sowie 200 gesunde Personen als Kontrollgruppe. Die Probanden werden in Intervallen von einem Jahr nachuntersucht. Es erfolgen Untersuchungen zu kognitiven Leistungen, Risikofaktoren für Alzheimer und Faktoren der Lebensführung sowie eine umfangreiche Bildgebung des Gehirns und Sammlung von Biomaterial. Hauptziel der Studie ist die Verbesserung der Vorhersage von Alzheimer durch Entwicklung neuer Biomarker.