Ziel dieser Arbeit ist die Untersuchung des multimodalen Konzeptes auf den präfrontalen Kortex bei morbiden adipösen Patienten innerhalb des ersten Studienjahres der Würzburger Adipositas Studie. Die Untersuchungsmethoden sind die funktionelle Nahinfrarot Spektroskopie und der Verbal Fluency Test, zusätzlich wurden biologische Parameter und Gesundheitsfragebögen zur Messung des Therapieerfolges erhoben. Es zeigte sich ein positiver Effekt hinsichtlich der Depressivität der Patienten im Beck Depressions Inventar. Für die anderen Therapievariablen ergab sich kein therapeutischer Effekt, die Patienten nahmen nicht an Gewicht ab und die weitere Entwicklung der präfrontalen Oxygenierung muss im folgenden Verlauf der Würzburger Adipositas Studie untersucht werden. In dieser Arbeit können positive Tendenzen für den Therapieerfolg des multimodalen Konzeptes auf den präfrontalen Kortex gezogen werden. / In the present study 30 obese patients were investigated by means of NIRS during performance of the verbal fluency task. The aim of the study was to analyze the interaction of weight loss and prefrontal oxygenation after multimodal treatment. During the multimodal concept a weight reduction could not be found and the results in performance of VFT were unrelieved. We found decreased activation in right hemisphere during phonemic task after multimodal treatment. Quality of life increased already during the first year of WAS by means of multimodal concept. In summary multimodal concept is a powerful instrument to increase quality of life. Reduction of weight was not achieved. We did not find better performance in VFT, but decreased activation in right hemisphere on same level of performance. These trends will be analysed in following Würzburg Adipositas Studie.

Übergewicht und Adipositas nehmen in unsere Gesellschaft einen zunehmend höheren Stellenwert ein. Diese Arbeit beschäftigt sich mit den 1-Jahresergebnissen des multimodalen Adipositasprogramms des Klinikums St. Georg. Mit der vorübergehenden Implantation eines Magenballons, einer „Very low caloried Diet“ und einer intensiven Langzeitbetreuung sollen für Patienten mit morbider Adipositas Grad III (BMI ≥ 40 kg/m²) vor einer eventuellen chirurgischen Intervention die konservativen Möglichkeiten ausgeschöpft werden. Dazu wurden folgende Fragestellungen bearbeitet: 1. Welche BMI-Reduktion und welcher EWL sind in einem Jahr möglich? 2. Gibt es abhängige Faktoren auf den Gewichtsverlust? 3. Zu welchen Veränderungen der Körperzusammensetzung kommt es im Rahmen des Gewichtsverlustes? 95 Insgesamt wurden die Ergebnisse von 65 Patienten ausgewertet, die das Programm zwischen März 2009 und Juni 2011 absolviert hatten. Mit dem Fragebogen zum Essverhalten von Pudel und Westenhöfer wurden die Störbarkeiten beim Essverhalten, sowie bereits stattgefundene Diätversuche erfasst. Außerdem konnten so Daten über den Schulabschluss und die Lebenssituation gewonnen werden. Mit der Bioelektrischen Impedanzanalyse, die in dreimonatigen Abstand durchgeführt wurde, konnte die Veränderung der Körperzusammensetzung der Patienten während der Gewichtsreduktion verfolgt werden. Nach einem Jahr zeigte sich eine hochsignifikante BMI-Reduktion von 11,2 kg/m² und ein EWL von im Mittel 35 %. Desweiteren konnte eine hochsignifikante Reduktion des Körperfetts von 26,1 kg verzeichnet werden. Patientenbezogende Faktoren, wie Geschlecht, Alter oder Bildung hatten zu keiner Zeit einen signifikanten Einfluss auf den Abnehmerfolg. So ist es Jedem möglich, in diesem konservativen Programm mit Motivation und Selbstdisziplin einen adäquaten Gewichtsverlust zu erreichen. Unsere Ergebnisse zeigen, dass im Rahmen eines multimodalen Adipositasprogramms eine signifikante Gewichtsreduktion erreicht werden kann, die mit den Ergebnissen der bariatrischen Operationen vergleichbar ist. So können in multimodalen Programmen konservative Optionen maximal ausgeschöpft und die Operationsindikation selektiver gestellt werden.

Was führt zu kindlichem Übergewicht, was lässt Kinder gesund bleiben? Das Ziel im vorliegenden Forschungsprojekt besteht darin, die Gewichtsentwicklung von Kleinkindern über mehrere Jahre hinweg zu beschreiben und Risiko- und Schutzfaktoren für das Auftreten kindlicher Adipositas zu identifizieren.

Weltweit steigt die Anzahl der morbid adipösen Menschen stetig an. Dies führt zu einer Zunahme der medizinischen und psychosozialen Komplikationen des Einzelnen und der gesundheitsökonomischen Belastung der Gesellschaft. Kosteneffektive und langfristige Therapiekonzepte sind dringend notwendig. Die bariatrische Chirurgie stellt die einzige Therapieoption der morbiden Adipositas dar, mit der eine langfristige Gewichtsreduktion und damit eine signifikante Verbesserung der adipositasassoziierten Begleiterkrankungen erreicht werden kann. Die Mechanismen der Gewichtsabnahme im Rahmen einer bariatrischen Operation sind noch nicht ausreichend erforscht und verstanden. Hinweise Das Geruchsempfinden, als wichtiger Bestandteil der Nahrungsauswahl, könnte durch eine Veränderung in Folge einer bariatrischen Operation einen Einfluss auf die Gewichtsreduktion haben. In der vorliegenden Arbeit wurde mittels der Sniffin´sticks das Geruchsempfinden morbid adipöser Menschen in Zusammenhang mit einer bariatrischen Operation (RYGB, n=15 vs. SG, n=15) untersucht (0-1-6-12-24 Wochen). Als Kontrollgruppe dienten morbid adipöse Probanden unter konservativer Therapie (n=12). Der Ausgangs-BMI der SG-Gruppe (56,04 ± 7,09 kg/m2) war im Vergleich zur RYGB- Gruppe (48,71 ± 6,49 kg/m2) und der konservativ behandelten Gruppe (50,35 ± 6,78 kg/m2) signifikant höher (p= 0,011*). Das Ausmaß der Gewichtsabnahme der beiden operierten Gruppen zeigte keine signifikanten Unterschiede (p=0,87). Die konservativ behandelte Gruppe nahm praktisch kein Gewicht ab. Der Ausgangs-SDI-Wert der SG-Gruppe (27,09 ± 3,93) war im Vergleich zur RYGB- Gruppe (32,61 ± 3,64) und zur konservativ behandelten Gruppe (32,15 ± 5,32) signifikant niedriger. Die SG-Gruppe erreichte nach 6 Monaten SDI-Werte von 31,06 ± 3,49, was einen signifikanten Anstieg darstellt (p=0,040*). Die SG-Gruppe hatte anfangs signifikant niedrigere Schwellenwerte als die RYGB- Gruppe (p=0,0050**). Auch im Vergleich zu den Patienten der konservativ behandelten Gruppe erzielte die SG-Gruppe präoperativ signifikant niedrigere Schwellenwerte (p=0,0026). Ein signifikanter Anstieg der Schwellenwerte innerhalb von 6 Monaten zeigte sich nur in der SG-Gruppe (p=0,00061***). Die Mittelwerte lagen präoperativ bei 4,71 ± 1,31 und nach sechs Monaten bei 7,29 ± 2,11. Die RYGB-Gruppe erzielte präoperativ Mittelwerte von 6,82 ± 1,85 und nach sechs Monaten von 7,8 ± 1,41, was ein knapp nicht signifikanter Anstieg ist (p=0,054). Im Vergleich der Diskriminationswerte zeigte sich lediglich ein knapp signifikanter Anstieg der konservativ behandelten Gruppe (p=0,035*). Alle weiteren Werte waren nicht signifikant. Bezüglich der Identifikationswerte konnten keine signifikanten Veränderungen beobachtet werden. Mit abnehmendem BMI nahm der SDI-Wert der SG-Gruppe signifikant zu (p=0,0074**), was bei der RYGB-Gruppe nicht zutraf (p=0,20). Die Ergebnisse dieser Arbeit zeigen, dass das Geruchsempfinden durch einen wesentlichen Gewichtsverlust an sich nicht beeinflusst wird. Die Daten deuten darauf hin, dass sich die Riechfunktion nach einer Sleeve Gastrectomy im Vergleich zu einer Roux-Y gastric bypass verbessert. Es scheint folglich Mechanismen zu geben, die von der Operationsmethode abhängen. In der Zukunft sind weitere Forschungsanstrengungen nötig, um die Mechanismen der Gewichtsabnahme nach bariatrischer Operation und insbesondere die Veränderungen des Geruchsempfindens in Abhängigkeit des Operationsverfahrens besser verstehen zu können. / Changes of food preference toward foods with low caloric density have been demonstrated after bariatric surgery and may contribute to sustained body weight loss. It has been hypothesized that olfactory perception as an integral part of food selection might be altered after bariatric surgery. Sniffin' Sticks® were used to investigate the olfactory perception of morbidly obese patients undergoing either Roux-en-Y gastric bypass (RYGB, n = 15) or sleeve gastrectomy (SG, n = 15) before 1, 6, 12, and 24 weeks after surgery. Obese patients without surgical intervention served as controls (CG, n = 15). Results are presented using the testing odor threshold, discrimination, and identification score (TDI; higher scores indicate better olfactory perception). Body weight loss was recorded. Initial BMI of the SG group (56.04 ± 7.096 kg m(-2)) was higher compared to the BMI of the RYGB (48.71 ± 6.49 kg m(-2)) and CG (50.35 ± 6.78 kg m(-2)); p = 0.011. Body weight loss among the surgical groups was not different (p = 0.011) while controls did not lose weight. Mean baseline TDI scores were significantly lower in the SG group 27.1 ± 3.9 vs. 32.6 ± 3.6 (RYGB) and 32.1 ±  5.3 (CG), respectively, whereas there were after 24 weeks no changes in RYGB and CG patients; the TDI score in the SG group increased significantly to 31.1 ± 3.5 (p < 0.01). Our data suggest that a substantial body weight loss per se does not affect olfactory perception. However, our results point after sleeve gastrectomy but not Roux-en-Y gastric bypass.

Insbesondere dem viszeralen Fettgewebe, mit seiner Quelle für die Zytokinexpression, werden pathogene Eigenschaften in der Entwicklung des Typ 2 Diabetes mellitus zugesprochen. Diese Adipozytokine modulieren die Insulinsensitivität in verschiedenen Zielgeweben. Das Adipozytokin Vaspin wurde erstmalig 2005 beschrieben und wird vorrangig im viszeralen Fettgewebe exprimiert. Im Serum wurde es als Serin-Protease-Inhibitor identifiziert. Untersuchungen zeigen einen protektiven Einfluss von Vaspin auf den Glukosestoffwechsel und belegen einen möglichen Zusammenhang mit der Pathogenese des Typ 2 Diabetes mellitus. Kurzzeitige körperliche Aktivität vermindert die Serumvaspinkonzentration in Abhängigkeit von der Belastungsintensität und des Fitnesslevels. Verschiedene Studien verweisen auf eine Assoziation des Typ 2 Diabetes mellitus mit einem erhöhten Radikalestoffwechsel sowohl im Serum, im Fett- als auch im Muskelgewebe. Offen bleibt die Frage, ob die Erhöhung der Vaspinkonzentration auf einen verbesserten Glukosestoffwechsel zurückzuführen ist oder unter dem Einfluss des Diabetes induzierten Radikalestoffwechsels steht. Ein gesteigerter Radikalestoffwechsel in der Muskulatur wird insbesondere unter intensiver körperlicher Belastung beobachtet und wurde als Modell zur Untersuchung des Zusammenhangs zwischen Vaspin und dem oxidativen Stress herangezogen. In einer randomisierten prospektiven Studie zeigen Probanden nach einem 4-wöchigen Trainingsprogramm mit Vitamin C -und E- Zusatz eine signifikante Reduktion des Radikalestoffwechsels im Serum und in der Skelettmuskulatur bei gleichzeitiger Erhöhung der Serumvaspinkonzentration. Hohe intraindividuelle Schwankungen sowie belastungsabhängige Änderungen des Stoffwechsels beeinflussen die Serumvaspinkonzentration nachhaltig. Um den Einfluss der Änderung der Insulinsensitivität oder des ROS genauer aufzudecken, sollten weitere Anstrengungen in der Identifikation der Reaktionspartner unternommen werden.

Um die Rolle des Noradrenalin (NA)-Systems in der Pathophysiologie der Adipositas weiter zu entschlüsseln, war das Hauptziel dieser Arbeit festzustellen, ob diätetische Interventionen mit Veränderungen der zentralen NA-Transporter (NAT)-Verfügbarkeit als Indikator für die Aktivität des NA-Systems assoziiert sind. Dies ist die erste Studie, die mittels [11C]MRB und der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) mögliche Veränderungen der NAT bei Menschen mit sehr ausgeprägter Adipositas im Vergleich zu nicht-adipösen Kontrollen im Längsschnitt untersucht. Bei nicht-adipösen StudienteilnehmerInnen fand sich keine Veränderung des BMI und der NAT-Verfügbarkeit über 6 Monate. Es zeigte sich auch in der adipösen Studiengruppe keine signifikante Veränderung in der NAT-Verfügbarkeit im Vergleich vor (Baseline) und nach dem 6-monatigen Behandlungsprogramm (Follow-Up). Es konnte jedoch eine signifikante negative Korrelation zwischen dem individuellen Gewichtsverlust nach der Intervention und der regionalen Veränderungen der Verfügbarkeit von NAT bei adipösen, ansonsten gesunden StudienteilnehmerInnen gezeigt werden. Somit konnte die initiale Annahme einer Veränderung (Zunahme) der NAT-Verfügbarkeit nach Gewichtsabnahme bei den adipösen StudienteilnehmerInnen bestätigt werden. Die Veränderungen fanden sich in den Hirnregionen, die für das Essverhalten bedeutsam sind (Hippocampus und Insula). Die Ergebnisse legen die Schlussfolgerung nahe, dass die Aktivität des NA-Systems und die NAT durch (diätetische) Interventionen, die das Körpergewicht beeinflussen, modifizierbar sind. In wie weit dies für Interventionen zukünftig relevant ist, müssen weitere Untersuchungen zeigen. Als weiteres Ergebnis dieser Studie konnte gezeigt werden, dass die NAT-Verfügbarkeit zum Zeitpunkt der Baseline-Messung als Prädiktor für das Ausmaß der Gewichtsabnahme bei adipösen StudienteilnehmerInnen dienen kann. Es fand sich eine hoch signifikante negative Korrelation zwischen der NAT-Verfügbarkeit zur Baseline und der Gewichtsabnahme nach 6 Monaten im Bereich des Hippocampus, paracentral, der Insula, im Mittelhirn, des dorso-lateralen präfrontalen Kortex und ferner im Bereich des Putamens/dorsalen Striatums. Eine initial niedrigere NAT-Verfügbarkeit ging mit einer höheren Gewichtsabnahme nach 6 Monaten einher. Insgesamt deuten die Ergebnisse dieser Arbeit darauf hin, dass die mittels PET und dem hochselektiven, radioaktiv markierten NAT-Liganden gemessene zentrale NAT-Verfügbarkeit als potentieller Biomarker für eine erfolgreiche Gewichtsabnahme nach einer effektiven diätetischen Intervention dienen könnte. Möglicherweise könnte dies dazu beitragen, Patienten zu identifizieren, die eine geringere Chance für eine erfolgreiche Gewichtsreduktion mittels konservativen diätetischen Interventionen haben. Ob jedoch der Behandlungserfolg durch die Baseline NAT-Verfügbarkeit tatsächlich vorhergesagt werden kann, muss in weiteren Studien anhand größerer Kohorten und auch mit höheren Zahlen an StudienteilnehmerInnen, die nicht auf die Intervention ansprechen, untersucht werden. Es ist zudem von großem Interesse, ob Veränderungen der NAT-Verfügbarkeit auch bei Patienten mit Adipositas gefunden werden können, die sich einer bariatrischen Operation unterziehen. Perspektivisch könnte so festgestellt werden, ob eine diätetische Intervention oder eine bariatrische Operation einen gleichen oder unterschiedlichen Effekt auf die Verfügbarkeit der NAT haben und ob sich entsprechend für den einzelnen Patienten der Erfolg der Behandlung in Abhängigkeit vom Verfahren vorhersagen lässt. So könnte der Weg zu neuen Ansätzen der individualisierten Therapie mitbereitet werden.:Inhaltsverzeichnis Bibliographische Beschreibung 3 1. Einleitung 4 1.1. Adipositas – Definition und Einteilung 4 1.1.2. Prävalenz und Entwicklung von Adipositas 5 1.1.3. Gesundheitliche Belastung und Kosten von Fettleibigkeit 6 1.1.4. Behandlungskonzepte von Adipositas 7 1.2. Zentrales Belohnungssystem und Neurotransmitter 8 1.2.1. Belohnungssystem 8 1.2.2. Der Neurotransmitter Noradrenalin 11 2. Studienhypothese 13 3. Publikation 15 4. Zusammenfassung 23 5. Literaturverzeichnis 26 6. Eidesstattliche Erklärung 29 7. Darstellung des eigenen Beitrags 30 8. Lebenslauf 31 9. Publikationen 32 10. Danksagung 33

Adaptation to alterations in nutrient availability ensures the survival of organisms. In vertebrates, adipocytes play a decisive role in this process due to their ability to store large amounts of excess nutrients and release them in times of food deprivation. In todays western world, a rather unlimited excess of nutrients leads to high-caloric food consumption in humans. Nutrient overload together with a decreased energy dissipation result in obesity as well as associated diseases such as insulin resistance, diabetes, and liver steatosis. Obesity causes a hormonal imbalance, which in combination with altered nutrient levels can aberrantly activate G-protein coupled receptors utilizing diacylglycerol (DAG) as secondary messenger. Protein kinase D (PKD) 1 is a DAG effector integrating multiple hormonal and nutritional inputs. Nevertheless, its physiological role in adipocytes has not been investigated so far. In this thesis, evidence is provided that the deletion of PKD1 in adipocytes suppresses lipogenesis as well as the accumulation of triglycerides. Furthermore, PKD1 depletion results in increased mitochondrial biogenesis as well as decoupling activity. Moreover, PKD1 deletion promotes the expression of the β3-adrenergic receptor (ADRB3) in a CCAAT/enhancer-binding protein (C/EBP)-α and δ-dependent manner. This results in elevated expression levels of beige markers in adipocytes in the presence of a β-agonist. Contrarily, adipocytes expressing a constitutive active form of PKD1 present a reversed phenotype. Additionally, PKD1 regulates adipocyte metabolism in an AMP-activated protein kinase (AMPK)-dependent manner by suppressing its activity through phosphorylation of AMPK α1/α2 subunits. Thus, PKD1 deletion results in an enhanced activity of the AMPK complex. Consistent with the in vitro findings, mice lacking PKD1 in adipocytes demonstrate a resistance to high-fat diet-induced obesity due to an elevated energy expenditure caused by trans-differentiation of white into beige adipocytes. Moreover, deletion of PKD1 in murine adipocytes improves systemic insulin sensitivity and ameliorates liver steatosis. Finally, PKD1 levels positively correlate with HOMA-IR as well as insulin levels in human subjects. Furthermore, inhibition of PKD1 in human adipocytes leads to metabolic alterations, which are comparable to the alterations seen in their murine counterparts. Taken together, these data demonstrate that PKD1 suppresses energy dissipation, drives lipogenesis, and adiposity. Therefore, increased energy dissipation induced by several complementary mechanisms upon PKD1 deletion might represent an attractive strategy to treat obesity and its related complications. / Die Anpassung an veränderte Nährstoffverfügbarkeiten sichert das Überleben eines jeden Organismus. Dabei spielen in Vertebraten vorallem Adipozyten eine entscheidende Rolle. Sie haben die Fähigkeit, große Mengen überschüssiger Nährstoffe zu speichern und diese in Zeiten des Mangels wieder freizusetzen. Heutzutage herrscht jedoch besonders in Industrieländern ein ausreichendes Angebot an Nahrungsmitteln, was zu einer übermäßigen Kalorienzufuhr einzelner Individuen führt. Durch überschüssige Energiezufuhr in Verbindung mit einem verringerten Energieverbrauch kommt es zu Fettleibigkeit und damit verbundenen Erkrankungen wie Insulinresistenz, Diabetes und nichtalkoholischer Fettleber. Übergewicht führt zu einem hormonellen Ungleichgewicht, das im Zusammenhang mit veränderten Nährstoffgehalten, unter Verwendung von Diacylglycerol (DAG) als sekundären Botenstoff, G-Protein-gekoppelte Rezeptoren unkontrollierten aktiviert. Protein Kinase D (PKD) 1 ist ein DAG Effektor, der an unterschiedlichsten hormonellen und ernährungsphysiologischen Vorgängen beteiligt ist. Die zugrunde liegende physiologische Rolle von PKD1 in Adipozyten ist jedoch weitgehend unverstanden. In dieser Doktorarbeit wird gezeigt, dass eine Adipozyten spezifische PKD1 Defizienz sowohl Lipogenese als auch die Akkumulation von Triglyceriden unterdrückt. Darüber hinaus wird durch die Deletion von PKD1 sowohl der Mitochondriengehalt als auch die Dynamik erhöht und die Entkopplungsaktivität gesteigert. Zudem wird die Expression des β3-adrenergen Rezeptors (ADRB3) durch die PKD1 Defizienz in einer CCAAT/Enhancer-Bindungsprotein (C/EBP) -α und δ-abhängigen Weise gefördert. In Gegenwart eines β-Agonisten kommt es dadurch zu einer erhöhten Expression von Genen, die auf beige Fettzellen hindeuten. Im Gegensatz dazu weisen Adipozyten, die eine konstitutiv aktive Form von PKD1 exprimieren, einen umgekehrten Phänotyp auf. Zusätzlich reguliert PKD1 den Adipozytenmetabolismus abhängig von AMP-aktivierter Proteinkinase (AMPK). PKD1 unterdrückt die AMPK-Aktivität durch Phosphorylierung von AMPK-α1/α2-Untereinheiten. Daher steigert die PKD1-Deletion die Tätigkeit des AMPK-Komplexes. In Übereinstimmung mit den In-vitro-Daten zeigen Mäuse, denen PKD1 in Adipozyten fehlt, eine Resistenz gegen nahrungsinduzierte Fettleibigkeit. Dies lässt sich durch eine gesteigerte Transdifferenzierung von weißen zu beigen Fettzellen erklären, die einen erhöhten Energieumsatz aufweisen. Weiterhin verbessert die Deletion von PKD1 in Adipozyten der Maus die systemische Insulinsensitivität und schützt vor einer Lebersteatose. In humanen Fettzellen zeigen sich ähnliche Veränderungen im Metabolismus, wie bereits in den Adipozyten der Maus beobachtet wurden. Des Weiteren korreliert die Expression von PKD1 in humanem Fettgewebe positiv mit HOMA-IR, einem Marker für Insulin-Resistenz sowie den Insulinwerten beim Menschen. Zusammengefasst weisen die Daten dieser Thesis auf, dass PKD1 den Energieverbrauch unterdrückt und sowohl Lipogenese als auch Adipositas fördert. Adipozyten, denen PKD1 fehlt, zeigen demnach einen erhöhten Energieumsatz, der durch unterschiedliche komplementäre Mechanismen verursacht wird. Dadurch könnte sich eine attraktive Strategie zur Behandlung von Fettleibigkeit und den damit verbundenen Komplikationen ergeben.

Adipositas ist weltweit ein verbreitetes und fortschreitendes gesundheitliches und ökonomisches Problem. Die therapeutischen Effekte von Diäten und Medikamenten sind insgesamt unbefriedigend und nicht andauernd. Einzig die Ansprechraten der bariatrischen Chirurgie auf die Gewichtsminderung sind langfristig erfolgversprechend. Unter den bariatrischen Methoden gilt der Roux-en-Y-Magenbypass (RYGB) als Goldstandard und wird wegen seines positiven Nutzen-Risiko-Verhältnisses häufig durchgeführt. Zunehmend rückt der Einfluss der RYGB-Operation auf den Knochenstoffwechsel in das Blickfeld der Forschung. In der Literatur konnte gezeigt werden, dass der Knochenmineralsalzgehalt nach RYGB-Operation abnimmt und der Knochenumsatz zunimmt. Langzeitstudien zur Knochengesundheit nach RYGB-Anlage existieren allerdings kaum und eine klinische Relevanz der verminderten BMD für das Frakturrisiko ist unbekannt. Ziel der vorliegenden Studie war die Untersuchung der Langzeitveränderungen der Knochenqualität nach RYGB-Operation in der Ratte im biomechanischen Test und die Korrelation mit erhobenen Daten der Knochendichte. Dazu wurden 18 männliche Wistar-Ratten randomisiert in zwei Gruppen aufgeteilt. Neun der Ratten erhielten eine RYGB-, die anderen neun eine Sham-Operation. 200 Tage im Anschluss an die Operation wurden die Tiere geopfert und Tibiae und Femora für die biomechanische Untersuchung entnommen. Im Torsionstest schnitten die getesteten RYGB-Knochen bezüglich Stärke und Steifigkeit signifikant schlechter ab als die der Sham-Vergleichsgruppe. Für die in der quantitativen Mikrocomputertomographie gemessene Knochendichte ergab sich das gleiche Ergebnis. Eine positive Korrelation zwischen der BMD und den Torsionsparametern ließ sich allerdings nicht nachweisen. In dieser tierexperimentellen Studie konnte gezeigt werden, dass die veränderten Stoffwechselbedingungen durch Magenbypass-Anlage im Rattenmodell in einer biomechanisch reduzierten Knochenqualität resultieren und damit das potenzielle Frakturrisiko nach dieser Operation ansteigt. / Objectives: Obesity is becoming an emerging health and economic problem. Dieting and medication therapy are unsatisfying with high recidivism rates. The only treatment with positive long-term results is bariatric operative treatment. Among bariatric methods the Roux-en-Y-gastric bypass (RYGB) is the gold standard with a positive benefit-risk profile. There is some data that RYGB-operations may have an negative impact on bone quality. Currently, there is no relevant data about a reduced bone mineral density (BMD) and a higher fracture risk after bariatric bypass operations. Therefore we asked if there is a long-term influence after gastric bypass operations on bone quality in a rat model. Methods: 18 male Wistar rats were randomised and divided into two equal groups. 9 rats underwent a RYGB-operation and the other 9 rats underwent a sham-operation. 200 days post surgery animals were sacrificed and the tibiae and femora were explanted for further biomechanical and radiological investigations. Results and Conclusion: The quality of bone of RYGB-operated rats was significant inferior in strength and stiffness compared to the sham-group. Besides, microcomputertomography showed a significant lower BMD in RYGB-operated rats. The often performed gastric bypass surgery (RYGB) has a negative impact on the bone quality.

Durch die Simulation von Übergewicht sollen die Alltagsprobleme von Adipösen auch für normalgewichtige Menschen erfahrbar gemacht werden. Die Dissertation beschäftigt sich mit der qualitativen und quantitativen Identifikation der Probleme und Einschränkungen im Alltag von adipösen Menschen. Zudem wird überprüft, ob die Einschränkungen im Rahmen einer Simulation realitätsgetreu abgebildet werden können. / Obese people deal with certain problems in everyday life which are directly caused by their weight. A simulation with increased body weight shall give non-obese subjects the opportunity for a change of perspective and to get an insight of the problems that obese people have to deal with. In my doctoral thesis I identify the obesity-connected problems and examine whether it is possible to simulate these problems with non-obese subjects.

Die Auswirkungen der chirurgischen und konservativen Adipositastherapie auf das Metabolom sind bisher nicht eindeutig geklärt. Der Veränderung bestimmter Metaboliten, darunter den verzweigtkettigen Aminosäuren (BCAA) und den langkettigen Phosphatidylcholinen (PC) bzw. Lecithinen, wird eine tragende Rolle im Zucker- und Fettstoffwechsel zugesprochen. Eine Erhebung von metabolomischen Profilen und deren funktionelle Aufteilung in Aminosäuren- und Lipidprofile bietet eine neue Möglichkeit zur Charakterisierung des Stoffwechsels. Im Vergleich zu der konservativen Therapie wurde nach der RYGB Operation ein signifikanter Anstieg der Lecithine sowie ein signifikanter Abfall der BCAA festgestellt, welche als mögliche Biomarker des Zucker- und Fettstoffwechsels gezeigt wurden. In Zusammenschau der Ergebnisse kann angenommen werden, dass die chirurgische Therapie der konservativen Therapie, wie sie in der WAS durchgeführt wurde, im Hinblick auf den Gewichtsverlust und die Verbesserung des Zucker- und Fettstoffwechsels überlegen ist. Die Erhebung des Metaboloms bietet eine neue Möglichkeit Unterschiede im Stoffwechsel nach Adipositastherapie abzubilden und Metaboliten zu identifizieren, welche mit dem Zucker- und Fettstoffwechsel assoziiert sind. / The effects of surgical and conservative obesity therapy on the metabolome have not been clearly elucidated. Alteration of certain metabolites, including branched-chain amino acids (BCAA) and long-chain phosphatidylcholines (PC) and lecithins, respectively, is thought to play a supporting role in sugar and lipid metabolism. A survey of metabolomic profiles and their functional partitioning into amino acid and lipid profiles offers a new way to characterize metabolism. Compared to conservative therapy, a significant increase in lecithins as well as a significant decrease in BCAA were found after RYGB surgery, which were shown to be possible biomarkers of sugar and lipid metabolism. In synopsis of the results, it can be assumed that surgical therapy is superior to conservative therapy, as performed in WAS, in terms of weight loss and improvement of sugar and lipid metabolism. The metabolome survey provides a new opportunity to map differences in metabolism after obesity therapy and to identify metabolites associated with sugar and lipid metabolism.