Heute ist es allgemein anerkannt, dass eine gut strukturierte Ernährung entscheidend für optimale sportliche Leistungen und die allgemeine körperliche Fitness ist.

Immer mehr Experten argumentieren, dass wir uns von standardisierten Ernährungsempfehlungen lösen und unsere Ernährung an die genetischen Veranlagungen jedes Einzelnen anpassen sollten.

Diese Sichtweise basiert auf dem rationalen Verständnis, dass jeder Mensch ein einzigartiges Individuum ist und keiner von uns dem anderen gleicht – selbst eineiige Zwillinge unterscheiden sich. Das menschliche Genom enthält über 20,000 Gene, die bestimmte Variationen aufweisen (genetische Variabilität oder Genpolymorphismen). Die Produkte dieser Gene (Proteine) können zudem durch posttranslationale Modifikationen (Epigenetik) verändert werden, was die Vielfalt unter uns noch erhöht.

Wir wissen, dass manche Menschen so viel essen können, wie sie wollen, ohne zuzunehmen, während andere schon beim Vorbeigehen am Kühlschrank zwei Kilogramm zunehmen. Dieser Effekt wurde auf metabolischer Ebene nachgewiesen: In einer Studie mit 800 Teilnehmern wurde die Stoffwechselreaktion auf fast 50,000 Mahlzeiten untersucht, woraus sich klare Schlussfolgerungen über die individuellen Stoffwechselreaktionen der Teilnehmer ergaben.

Erschwerend kommt hinzu, dass unsere Gene nicht nur den Stoffwechsel von Makronährstoffen beeinflussen, sondern auch unsere Ernährung unsere Gene (die bereits erwähnten posttranslationalen Modifikationen von Proteinen) und sogar die Gene der Darmbakterien sowie die Zusammensetzung des gesamten Darmmikrobioms beeinflusst und so funktionelle Stoffwechselbeziehungen erheblich verändert. Beispielsweise können übergewichtige Menschen bis zu 20 % ihrer Energie aus sogenannten „unverdaulichen“ Ballaststoffen über ihre Darmbakterien gewinnen, während dieses Phänomen bei schlanken Menschen nicht auftritt.

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Nutrigenetik bei Krankheiten

Wir wissen heute, dass bestimmte Gene in jedem von uns entscheidend für den Stoffwechsel von Makronährstoffen (Proteinen, Kohlenhydraten, Fetten) sowie von Vitaminen, Antioxidantien, Spurenelementen und anderen Substanzen sind. Diese Tatsache wird von Unternehmen, die Gentests anbieten, eifrig ausgenutzt, die behaupten, personalisierte Ernährungspläne für jeden erstellen zu können. Doch was sagt die biomedizinische Wissenschaft dazu?

Die Medizin nutzt die Nutrigenetik schon seit langer Zeit, insbesondere bei Patienten mit bestimmten Erkrankungen wie Zöliakie oder Glutenunverträglichkeit, bei denen die Behandlung der Wahl natürlich eine glutenfreie Ernährung ist.

Ähnliches gilt für Laktoseintoleranz, einige Nahrungsmittelallergien und andere Erkrankungen. Beispiele hierfür sind Typ-1-Diabetes (Diabetes mellitus) oder Insulinresistenz, die mit Erkrankungen wie dem polyzystischen Ovarialsyndrom (PCOS) einhergeht (welches Amenorrhoe und Unfruchtbarkeit verursacht). Auch wenn es den Anschein haben mag, als stünden diese Erkrankungen in keinem Zusammenhang mit Leistungssport, ist dies nicht der Fall – in Tschechien sind über 50 Spitzensportler mit Typ-1-Diabetes registriert, und obwohl dies nicht routinemäßig getestet wird, weisen einige Spitzensportler tatsächlich eine Insulinresistenz auf und vertragen schnell freigesetzte Zucker schlecht. Obwohl Sportler mit den genannten Erkrankungen oft ohne genetische Diagnostik auskommen, sind diese Krankheiten genetisch bedingt, weshalb Ernährungseinschränkungen oder -maßnahmen im Wesentlichen einen nutrigenetischen Ansatz darstellen.

Dutzende von Genen regulieren unsere Reaktion auf Ernährungsumstellungen. Diese Gene beeinflussen vor allem den Stoffwechsel essenzieller Nährstoffe, insbesondere Kohlenhydrate, Fette und Proteine, und werden intensiv erforscht, vor allem im Hinblick auf die zunehmende Verbreitung von Übergewicht und Adipositas sowie die damit verbundenen Zivilisationskrankheiten.

Was ist mit Sport?

Im Sport werden die nutrigenetischen und nutrigenomischen Ansätze vielleicht überraschenderweise nicht in Bezug auf die Aufnahme essentieller Nährstoffe angewendet (obwohl wir wissen, dass diese Gene, wie zum Beispiel die Gene FTO, CD36 oder AMPK, die den Fettstoffwechsel beeinflussen, oder GLUT-4 und PDH, die den Kohlenhydratstoffwechsel beeinflussen), sondern vielmehr, um potenzielle Gesundheitsrisiken aufzudecken, die sich aus der genetischen Ausstattung bestimmter Athleten ergeben.

Dies beinhaltet vor allem die Untersuchung von Genvarianten, die am Stoffwechsel von B-Vitaminen (z. B. das MTHFR-Gen), am Kalziumstoffwechsel (z. B. das VDR-Gen, Vitamin-D-Rezeptor), an der Eisenaufnahme (z. B. das HFE-Gen) und an latenten Entzündungsrisiken (z. B. Gene, die für TNF-alpha, IL-6 oder CRP kodieren) beteiligt sind. play eine Rolle bei der Abwehr gegen erhöhten oxidativen Stress, der mit intensiver körperlicher Leistung einhergeht (einschließlich Genen, die für antioxidative Enzyme kodieren), oder im Stoffwechsel bestimmter Substanzen, die zur Steigerung der sportlichen Leistung eingesetzt werden (z. B. spezifische Varianten des Cytochrom-P450-Gens, die den Stoffwechsel von Koffein beeinflussen, das im Sport als Psychostimulans verwendet wird).

Praktische Anwendungen

Allerdings gibt es derzeit keine Empfehlungen darüber, wie dieses Problem im Sport angegangen werden sollte, welches Spektrum (Varianten) von Genen untersucht werden sollte und wie zuverlässig die Ergebnisse dieser Untersuchungen wären.

Dies hindert viele Biotechnologie- und Molekularbiologieunternehmen nicht daran, personalisierte Ernährungspläne mit Garantie für jeden Einzelnen oder Sportler anzubieten. Gleichzeitig hat die große Mehrheit der Sportler (sowie der Allgemeinbevölkerung), die auf diese neuen Technologien setzen, die Möglichkeiten der klassischen (Sport-)Ernährungsberatung noch nicht einmal ansatzweise ausgeschöpft. Diese kann die sportliche Leistung sogar ohne Kenntnis der individuellen genetischen Veranlagung maximieren.

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Referenzen: (Die Referenzliste bleibt in der wissenschaftlichen Zitierweise erhalten)

1) Heck et al. Gen-Ernährungs-Interaktion in der menschlichen Leistungsfähigkeit und Trainingsreaktion. Nutrition 2004;20:598-602.
2) Zmora et al. Persönliche Nutzung: Personalisierte Nutzung des menschlichen Mikrobioms in Gesundheit und Krankheit. Cell Host Microbe 2016;19:12-20.
3) Kambouris et al. Genomische DNA-Profilierung im Elite-Profifußball players: eine Pilotstudie. Transl Med UniSa 2014;9:18-22.
4) Kussmann und Stover. Nutrigenomik und Proteomik in Gesundheit und Krankheit. Auf dem Weg zu einem systemischen Verständnis der Gen-Diät-Interaktionen. Wiley, Oxford 2017.

Dieser Artikel wurde aktualisiert. Er wurde erstmals veröffentlicht am Bezky.net im Februar 2022.