Verknüpfung des Verzehrs von Gemüse mit dem Risiko für Typ-2-Diabetes durch metabolomische Signaturen

• Antragstellerin: Dr. Catarina Schiborn
• Fachliche Zuordnung: Epidemiologie und Medizinische Biometrie/Statistik ; Ernährungswissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 572831361

Aktuelle Leitlinien empfehlen eine gemüsebetonte Ernährung zur Prävention von Typ-2-Diabetes (T2D). Trotz des insgesamt günstigen Nährstoffprofils von Gemüse legen epidemiologische Ergebnisse nahe, dass der Zusammenhang zwischen Gemüsekonsum und T2D-Risiko je nach Gemüsegruppe heterogen ist. Während Blattgemüse überwiegend invers mit dem T2D-Risiko assoziiert ist, zeigt Kreuzblütlergemüse einen schwach positiven Zusammenhang. Die Mechanismen, die diesen unterschiedlichen Zusammenhängen zugrunde liegen, sind weitgehend unverstanden. Das Ziel der Studie ist es, mechanistische Einblicke in die heterogenen Assoziationen zwischen dem Gesamtkonsum von Gemüse sowie spezifischen Gemüsesubgruppen, darunter Blattgemüse, dunkelgelbes Gemüse, Kreuzblütlergemüse, Tomaten, Kartoffeln und anderes Gemüse, und dem T2D-Risiko zu gewinnen. Hierfür soll der Gemüseverzehr mit metabolischen Signaturen verknüpft werden, um mögliche Erklärungen für die beobachteten Unterschiede zwischen den Gemüsesubgruppen und dem T2D-Risiko zu identifizieren. Wir vermuten, dass die unterschiedlichen Zusammenhänge zwischen Gemüsekonsum und T2D-Risiko teilweise durch Unterschiede in metabolischen Signaturen erklärt werden können und dass diätetische Modifikationen des Gemüseverzehrs mit zeitlichen Veränderungen dieser Signaturen zusammenhängen. Ziel 1: Ableitung metabolischer Signaturen, die mit dem Gemüsekonsum und dessen Subgruppen assoziiert sind, deren Vergleich sowie Quantifizierung der Assoziationen mit konventionellen Blut-Biomarkern. Anhand von Stichproben aus den NHS-, NHSII- und HPFS-Kohorten mit verfügbaren Plasma-Metabolomik- und Ernährungsdaten werden maschinelle Lernverfahren eingesetzt, um metabolische Signaturen abzuleiten, die mit dem regelmäßigen Konsum von Gemüse und Subgruppen assoziiert sind. Diese Signaturen werden deskriptiv verglichen und ihre Assoziationen mit Plasmakonzentrationen etablierter konventioneller Biomarker in 37.544 Individuen mittels multivariater linearer Regression quantifiziert. Ziel 2: Untersuchung der zeitlichen Veränderungen des Gemüsekonsum mit Änderungen der metabolischen Signaturen. In 1.850 Teilnehmerinnen aus etablierten Fall-Kontroll-Studien innerhalb der NHS-Kohorte mit wiederholten Metabolomikmessungen wird mittels linearer Regressionsmodelle untersucht, ob Änderungen im Konsum von Gemüse und dessen Subgruppen mit Veränderungen in den entsprechenden metabolischen Signaturen assoziiert sind. Ziel 3: Untersuchung, ob die metabolischen Signaturen die Assoziation zwischen Gemüsekonsum und T2D-Risiko erklären. Basierend auf den Daten zur Ableitung der metabolischen Signaturen wird die prospektive Assoziation zwischen dem Gemüsekonsum und dessen Subgruppen und den metabolischen Signaturen mit inzidentem T2D über einen Zeitraum von über 25 Jahren mittels multivariabler Cox-Regression quantifiziert. Zusätzlich wird geprüft, ob die metabolischen Signaturen als Mediatoren der Assoziationen zwischen Gemüsesubgruppen und dem T2D-Risiko fungieren.

• DFG-Verfahren: WBP Stipendium
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Frank B. Hu, Ph.D.