Moderate Energierestriktion ist kein Verstärker von immobilisationsbedingten Veränderungen des Knochenstoffwechsels

Abstract

Inadäquate Energiezufuhr bei Anorexia Nervosa, bei postmenopausalen Frauen und bei männlichen Athleten führt zur signifikanten Reduktion der Knochenmineraldichte. Fehlende Belastung des Skelettapparats bei immobilisierten Patienten oder in Schwerelosigkeit resultiert in verstärktem Knochenabbau. Wir beobachteten während Missionen eine um 25 % erniedrigte Energiezufuhr bei Astronauten. Ziel der Studie war zu untersuchen, ob immobilisationsbedingte Knochenresorption durch moderate Energierestriktion verstärkt wird. In einer randomisierten kontrollierten Studie im crossover Design immobilisierten wir 9 gesunde männliche Probanden (Alter: 23,6 ± 2,9 Jahre; BMI: 23,0 ± 2,9 kg/m²) in -6° Kopftieflage (KT), dem Modell zur Simulation von Schwerelosigkeitseffekten. Während 4 stationärer 26-tägiger Phasen (I: normokalorische Ernährung (NE), II: NE in KT, III: Hypokalorische Ernährung (HE), IV: HE mit KT) im Stoffwechsellabor erhielten sie eine individuelle, standardisierte, strikt kontrollierte Diät mit definiertem, konstantem Nährstoffgehalt. Allein die Energiezufuhr variierte. Nüchternblutproben wurden zur Bestimmung von Serumkalziumspiegel, Parathyroidem Hormon (PTH) und Knochenformationsmarkern (C-terminales Propeptid des Typ I Prokollagens (PICP), N-terminales Propeptid des Typ I Prokollagens (PINP)) herangezogen. Kalziumexkretion und Marker der Knochenresorption (C- terminales Telopeptid des Typ I Kollagens (CTX), N- terminales Telopeptid des Typ I Kollagens (NTX)) wurden aus 24 h Urinen bestimmt. Serumkalzium und PTH zeigten keine signifikanten Veränderungen. PICP war im Gegensatz zu PINP während der KT signifikant erniedrigt (bei NE: p=0,02; bei HE: p=0,005). Während NE mit KT zeigten sich signifikante Anstiege bei CTX (p= 0,047) und NTX (p=0,049), eine weitere Erhöhung durch HE oder HE kombiniert mit KT wurde nicht beobachtet. Wir schlussfolgern, dass moderate Energierestriktion als alleiniger Einflussfaktor den immobilisationsbedingten Knochenabbau nicht verstärkt.