Ist die Lernverbesserung durch Ernährungsumstellung abhängig vom genetischen Polymorphismus (Val66Met) im Brain Derived Neurotrophic Factor-Gen?

Fragestellung: In zahlreichen Studien der letzten Jahre fand man Hinweise darauf, dass Neurotrophine -wie der Brain Derived Neurotrophic Factor (BDNF)- an aktivitätsabhängiger, synaptischer Plastizität im adulten Gehirn beteiligt sind. Beim Menschen wird ein Polymorphismus im BDNF-Gen (Val66Met) assoziiert mit Veränderungen im episodischen Gedächtnis (1) und der Induzierbarkeit „long-term potentiation“ (LTP)-ähnlicher Veränderungen (2). Bisher unbekannt und Thema dieser Studie ist, inwieweit die durch diätische Massnahmen wie die sog. „caloric restriction“ induzierten Lernverbesserungen, die wir in einer vorangegangenen 3-monatigen Interventionsstudie in einer Größenordnung von 20% über die gesamte Gruppe feststellen konnten (3) vom BDNF-Polymorphismus beeinflusst werden.

Methoden: Die Gesamtgruppe umfasste 39 gesunde Probanden, von denen 27 Träger des [Val66Val]- Polymorphismus und 11 Träger des [Val66Met]-Polymorphismus waren. Die Gruppen waren nach Alter, Geschlecht und Bildungsjahren und kognitiven Leistungen parallelisiert. Die BDNF-Sequenzierung erfolgte nach etablierter Methode. Alle Probanden erhielten vor und nach der Diätintervention (Kalorienreduktion, Fettmodulation) einen detaillierten Lern- und Gedächtnistest. Anschließend wurde die Veränderung der Gedächtnisleistung (in %) durch die Diätintervention zwischen den beiden genetischen Gruppen verglichen.

Ergebnisse: Das Hardy-Weinberg-Equilibrium war erfüllt (X²=0,01). Die Probanden mit einem [Val66Met]-Polymorphismus zeigten ein stärkeres Ansprechen auf die diätische Intervention (7,7%) als die Probanden mit [Val66Val]-Polymorphismus (-5%) (Trend, p=0,057).

Schlussfolgerungen: Unsere Studie konnte ein besseres Ansprechen der Val66Met-Gruppe auf die Modulierbarkeit der Gedächtnisleistung durch die diätische Intervention zeigen (Trend). Diese Ergebnisse werden aktuell in einem größeren Kollektiv kontrolliert. Bisherige Studien zeigten überwiegend eine bessere Lernfähigkeit gesunder Menschen mit [Val66Val]-Polymorphismus (1,2). Die jetzigen Ergebnisse legen nahe, dass die ohne Intervention „weniger lernfähigen“ Val66Met-Personen von einer plastizitätserhöhenden Intervention stärker profitieren können. Dies ist für die Planung interventioneller Studien zur Verhinderung von kognitivem Abbau von großem Interesse.

(1) Egan, M.F. et al. (2003). Cell 112(2): 257–69.

(2) Cheeran, B. et al.(2008). J Physiol. 586.23, 5717–5725

(3) Witte AV et al. (2009). PNAS 106(4):1255–60.