Inhaltszusammenfassung:
Die Bezeichnung als „Multi-“ oder „Polypill“ in der Literatur beschreibt die Bedeutung von Sport für die Therapie und Prävention von Erkrankungen, die medikamentöser Therapie teilweise überlegen ist oder diese zumindest ergänzen kann. Metabolommuster ändern sich bei einer akuten Belastung und zeigen Assoziationen mit metabolischen Risikofaktoren/Erkrankungen. Metaboliten sind niedermolekulare Stoffwechselintermediate, die kurz- und langfristige Effekte auf den Stoffwechsel widerspiegeln. Ziel dieser Substudie war es, zu untersuchen, ob es Zusammenhänge zwischen Metabolommustern und physiologischen/klinischen Charakteristika der Proband*innen mit Multimorbidität bei Studieneinschluss (t0) gibt. Andererseits sollte der Frage nachgegangen werden, inwiefern Metabolommuster (t0) zur Varianzaufklärung der Trainingsanpassung während der Intervention beitragen können.
Methode: Die Datenerhebung erfolgte im Rahmen der multizentrischen, randomisiert-kontrollierten MultiPill-Exercise-Studie, bei der Proband*innen mit Multimorbidität eine 24-wöchige Lebensstilintervention durchführten. Proband*innen der Kontrollgruppe erhielten das Standardangebot der AOK Baden-Württemberg. Metabolommuster (Prä, Post, DeltaPost-Prä) wurden aus Kapillarblut mittels Trockenblutkarten ermittelt. Die Blutentnahmen erfolgten vor (Prä) und nach (Post) einem spiroergometrischen Belastungstest, welcher vor Interventionsbeginn (t0, n = 86) durchgeführt wurde. Nach der Intervention (t6, n = 61) wurde ein weiterer spiroergometrischer Belastungstest durchgeführt, um die Trainingsanpassung (Deltat6-t0 spiroergometrischer Zielgrößen) bestimmen zu können. Zur weiteren Auswertung der Daten wurden Konzentrationsänderungen als Antwort auf die akute Belastung untersucht, sowie Konzentrationsunterschiede der Metaboliten bei einer Gruppeneinteilung (Alter, Geschlecht, (Prä-)diabetes, BMI, Fitnesslevel), Korrelationen der Metabolitkonzentrationen mit spiroergometrischen Zielgrößen (t0) berechnet und eine multiple Regression der Trainingsanpassung durchgeführt.
Ergebnisse: Nach einer akuten Belastung kam es zu signifikanten Konzentrationszunahmen von verkürzten Acylcarnitinen und aromatischen Aminosäuren (Tyrosin, Phenylalanin). Die Metabolitkonzentrationen änderten sich als Antwort auf eine akute Belastung interindividuell: Bei verschiedenen Proband*innen kam es für denselben Metaboliten zu Konzentrationszu- bzw. abnahmen. Es zeigten sich signifikant höhere Konzentrationen von Leucin/Isoleucin (Prä), freiem Carnitin (Prä), Gesamtcarnitin (Prä), kurzkettigen Acylcarnitine (DeltaPost-Prä) und langkettigen Acylcarnitine (Prä) bei Männern. Fittere Personen wiesen höhere Konzentrationen von freiem Carnitin (Prä), Gesamtcarnitin (Prä) und kurzkettige Acylcarnitine (DeltaPost-Prä) auf. Personen mit höherem BMI zeigten höhere Konzentrationen von Valin, während Personen mit Diabetes mellitus Typ 2 höhere Konzentrationen von kurzkettigen Acylcarnitinen (Prä) aufwiesen. Insbesondere Metaboliten des Fettstoffwechsels zeigten leichte bis mittlere Korrelationen mit spiroergometrischen Zielgrößen (t0). Bei einer gruppenspezifischen Korrelation von Metaboliten mit spiroergometrischen Zielgrößen zeigte sich ausschließlich bei Männern eine signifikante Korrelation von freiem Carnitin (Prä) und Gesamtcarnitin (Prä) mit einer spiroergometrischen Zielgröße. Methionin (Prä), freies Carnitin (Prä) und mittelkettige Acylcarnitine (Prä und DeltaPost-Prä) konnten in den Modellen der multiplen Regression als Prädiktoren der Trainingsanpassung (Deltat6-t0) identifiziert werden. Sie erklärten je nach Modell 13,4%-24,8% der Varianz der Trainingsanpassung (p ≤ 0,003). Methionin (Prä), mittelkettige Acylcarnitine (DeltaPost-Prä) und mittelkettige Acylcarnitine (Prä) beeinflussten die Trainingsanpassung negativ, freies Carnitin (Prä) hatte einen positiven Einfluss.
Schlussfolgerung: Die Ergebnisse sind vor dem Hintergrund des explorativen Studiendesigns als hypothesengenerierend einzuordnen. Baseline-Metaboliten können einen Beitrag dazu leisten, die Reaktionen auf längerfristiges Training vorherzusagen. Perspektivisch könnten sie dazu dienen, Personen mit Multimorbidität individualisierte Elemente innerhalb eines standardisierten Trainingsprogramms anzubieten, auf die sie mit einer gegenüber einem Standardprogramm voraussichtlich verbesserten Trainingsanpassung reagieren.
