Ziel der Arbeit Wie hängen Übergewicht und Adipositas mit der Gehirnstruktur und -funktion zusammen? Um diese und die Frage nach möglichen Mechanismen näher zu untersuchen wurden Bildgebungsdaten einer großen Bevölkerungsstudie analysiert. Material und Methoden Dabei erhielten > 2500 zufällig ausgewählte Einwohner von Leipzig im Alter von 18 bis 80 Jahren erfolgte eine multimodale 3 Tesla-Magnetresonanztomographie(MRT)-Untersuchung und anthropometrische Messungen; Fragebogenerhebungen und neuropsychologische Tests wurden durchgeführt. Entzündungsmarker und Adipositas-Risikogene wurden in Nüchtern-Blutproben bestimmt. In 4 Analysen der T1-gewichteten, der diffusionsgewichteten und der „Fluid-attenuated-inversion-recovery“-(FLAIR)-Bildsequenzen wurden verschiedene strukturelle Hirnmaße bei gesunden Erwachsenen mit Maßen des Körpergewichts und des abdominalen Körperfettanteils verglichen, d. h. mit dem Body-Mass-Index (BMI) bzw. der „waist-to-hip ratio“ (WHR; n = 347–1825, davon 45–50 % Frauen, BMI zwischen 18,5–47 kg/m 2 ). Ergebnisse Zusammengefasst zeigten diese Querschnittsanalysen, dass verschiedene strukturelle Maße des Gehirns linear mit BMI und WHR assoziiert sind, d. h. mit Übergewicht und Adipositas verbunden, unabhängig von Alter, Geschlecht, Bildung und Adipositas-bezogenen Komorbiditäten. Dazu gehörten eine geringere kortikale Dicke und Konnektivität im Belohnungsnetzwerk, eine veränderte Mikrostruktur der Faserverbindungen sowie vermehrte tiefe Marklagerläsionen der weißen Substanz. Einzelne genetische Polymorphismen waren nicht mit Gehirnmaßen assoziiert. In Mediationsanalysen ergaben sich Hinweise, dass entzündliche Prozesse die schädlichen Effekte von vermehrtem viszeralem Fettgewebe auf das Gehirn vermitteln könnten, und dass Adipositas-assoziierte regionale Hirnveränderungen schlechtere kognitive Leistungen bedingen. Schlussfolgerung Longitudinale Studien müssen diese Hypothesen nun überprüfen. Die Erkenntnisse zu Adipositas und Gehirngesundheit könnten bei der Entwicklung von neuen Präventions- und Therapiestrategien von Bedeutung sein. Objective How do overweight and obesity link to brain structure and function? To answer this question and to identify the underlying mechanisms, we conducted a series of neuroimaging analyses of a population-based cohort. Material and methods Therefore, > 2500 randomly selected residents of Leipzig (18–80 years of age) underwent a multimodal 3 T magnetic resonance imaging (MRI) assessment and performed anthropometric measures, questionnnaires and neuropsychological tests. Inflammatory markers and obesity risk genes were assessed using fasting blood samples. In four analyses of T1-weighted, diffusion-weighted and fluid attenuated inversion recovery (FLAIR) sequences, various structural brain measurements were compared with body mass index (BMI) and waist-to-hip ratio (WHR), respectively, in healthy adults ( n = 347–1825, 45–50% women, BMI = 18.5–47 kg/m 2 ). Results Structural brain measures were linearly associated with BMI and WHR, i.e. with overweight and obesity, independent of age, sex, education and obesity-related comorbidities. More specifically, obesity correlated with lower cortical thickness and connectivity in the reward network, as well as with alterations in microstructural measures in white matter fibre tracts and with a higher probability of lesions in the deep white matter. Single genetic polymorphisms did not link with brain measures. Mediation path analyses indicated that higher visceral fat affects brain tissue through systemic low-grade inflammation, and that obesity-related regional changes might translate into worse cognitive performance. Conclusion Longitudinal studies need to test these hypotheses. Findings linking obesity to brain health could play a role in the development of novel prevention and treatment strategies.

中文翻译：

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肥胖与大脑健康

工作目标超重和肥胖与大脑结构和功能有何关系？为了更详细地研究这一点和可能的机制问题，分析了来自大型人群研究的成像数据。材料和方法 随机选择的莱比锡 2500 多名 18 至 80 岁的居民接受了多模式 3 特斯拉磁共振断层扫描 (MRT) 检查和人体测量；进行了问卷调查和神经心理学测试。在空腹血样中测定了炎症标志物和肥胖风险基因。在对 T1 加权的 4 次分析中，扩散加权和流体衰减反转恢复 (FLAIR) 图像序列用于比较健康成人的各种结构性大脑测量与体重和腹部体脂百分比的测量。H。与体重指数 (BMI) 或“腰臀比”（WHR；n = 347–1825，其中 45–50% 女性，BMI 在 18.5–47 kg / m 2 之间）。结果 综上所述，这些横断面分析表明，大脑的各种结构尺寸与 BMI 和 WHR 呈线性相关；H。与超重和肥胖相关，无论年龄、性别、教育程度和肥胖相关的合并症。这些包括奖励网络中皮质厚度和连接性的降低、纤维连接的微观结构改变以及白质的深部髓质病变增加。个体遗传多态性与大脑测量无关。中介分析表明，炎症过程可以调节内脏脂肪组织增加对大脑的有害影响，肥胖相关的大脑区域变化会导致认知能力下降。结论 纵向研究现在必须检验这些假设。关于肥胖和大脑健康的研究结果对于制定新的预防和治疗策略可能很重要。目的超重和肥胖如何与大脑结构和功能相关联？为了回答这个问题并确定潜在的机制，我们对基于人群的队列进行了一系列神经影像学分析。材料和方法 因此，> 2500 名随机选择的莱比锡居民（18-80 岁）接受了多模式 3 T 磁共振成像 (MRI) 评估，并进行了人体测量、问卷调查和神经心理学测试。使用空腹血样评估炎症标志物和肥胖风险基因。在对 T1 加权、弥散加权和流体衰减反转恢复 (FLAIR) 序列的四项分析中，将健康成人的各种脑结构测量值分别与体重指数 (BMI) 和腰臀比 (WHR) 进行比较（n = 347-1825，45-50% 女性，BMI = 18.5-47 kg/m 2）。结果 脑结构测量与 BMI 和 WHR（即超重和肥胖）呈线性相关，与年龄、性别、教育和肥胖相关的合并症无关。进一步来说，肥胖与奖励网络中较低的皮质厚度和连通性相关，以及与白质纤维束微观结构测量的改变以及深部白质病变的可能性更高有关。单一遗传多态性与大脑测量无关。中介路径分析表明，较高的内脏脂肪通过全身性低度炎症影响脑组织，与肥胖相关的区域变化可能会转化为更差的认知表现。结论 纵向研究需要检验这些假设。将肥胖与大脑健康联系起来的研究结果可能会在制定新的预防和治疗策略方面发挥作用。以及白质纤维束微观结构测量的改变，以及深部白质病变的可能性更高。单一遗传多态性与大脑测量无关。中介路径分析表明，较高的内脏脂肪通过全身性低度炎症影响脑组织，与肥胖相关的区域变化可能会转化为更差的认知表现。结论 纵向研究需要检验这些假设。将肥胖与大脑健康联系起来的研究结果可能会在制定新的预防和治疗策略方面发挥作用。以及白质纤维束微观结构测量的改变，以及深部白质病变的可能性更高。单一遗传多态性与大脑测量无关。中介路径分析表明，较高的内脏脂肪通过全身性低度炎症影响脑组织，与肥胖相关的区域变化可能会转化为更差的认知表现。结论 纵向研究需要检验这些假设。将肥胖与大脑健康联系起来的发现可能会在新的预防和治疗策略的发展中发挥作用。并且与肥胖相关的区域变化可能会转化为更差的认知表现。结论 纵向研究需要检验这些假设。将肥胖与大脑健康联系起来的研究结果可能会在制定新的预防和治疗策略方面发挥作用。并且与肥胖相关的区域变化可能会转化为更差的认知表现。结论 纵向研究需要检验这些假设。将肥胖与大脑健康联系起来的发现可能会在新的预防和治疗策略的发展中发挥作用。