Erhöhte Angiotensin-converting Enzyme (ACE) Serumkonzentration und Genexpression infolge fettreicher Ernährung ist erblich

Fragestellung: ACE katalysiert die Umwandlung von Angiotensin I in vasokonstriktives Angiotensin II und spielt daher innerhalb des Renin-Angiotensin-Aldosteron-Systems eine bedeutende Rolle für die Blutdruckregulation. ACE wird hauptsächlich im vaskulären Endothel, aber auch im Fettgewebe exprimiert. In der NUtriGenomic Analysis in Twins (NUGAT) Studie wurde der Einfluss einer fettreichen Ernährung auf ACE im Serum und im Fettgewebe untersucht.

Methodik: 46 gesunde Zwillingspaare erhielten unter isokalorischen Bedingungen 6 Wochen eine kohlenhydratreiche, fettarme (LF) Diät gefolgt von einer sechswöchigen kohlenhydratarmen Diät mit hohem Anteil an gesättigten Fettsäuren (HF). Klinische Untersuchungstage fanden nach 6 Wochen LF und nach 1 bzw. 6 Wochen HF (HF1 und HF6) statt. In subkutanen abdominalen Fettgewebsbiopsien wurde anschließend die ACE-Genexpression mittels Microarray bzw. Realtime-PCR analysiert. ACE-Serumspiegel wurden mittels ELISA gemessen. Die Erblichkeit wurde mittels ACE-Strukturgleichungsmodell abgeschätzt.

Ergebnisse: ACE-Serumspiegel zeigten eine außerordentlich hohe Erblichkeit von > 80% (p < 0,001). Nach 6 Wochen fettreicher Ernährung waren die zirkulierenden ACE-Spiegel um 15% erhöht (HF6 161 ± 49 ng/ml vs. LF 139 ± 41 ng/ml; ANOVA p < 0,001). Die Microarray-Analyse ergab ebenso eine 1,41-fach gesteigerte ACE-Genexpression im Fettgewebe (HF6 vs. LF p < 0,001), die mittels Realtime-PCR verifiziert werden konnte (1,15-fach HF6 vs. LF, p = 0,001). Der Anstieg der ACE-Serumspiegel durch Fette war ebenfalls erblich beeinflusst (34% ΔLF-HF6, p < 0,01).

Schlussfolgerung: Sowohl die erhöhten zirkulierenden ACE-Spiegel als auch die gesteigerte ACE-Genexpression im Fettgewebe deuten darauf hin, dass ACE eine molekulare und erbliche Schlüsselrolle spielen könnte im Zusammenhang von fettreicher Ernährung und kardiovaskulären Erkrankungen, die nutrigenomisch vorhersagbar ist.